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La massa molare di qualsiasi sostanza solida, liquida o gassosa è il numero di grammi della sostanza nella sua forma molecolare (molare) che contiene 6.0221367 X e ^ 23 atomi della sostanza (numero di Avogadros). Questo perché la massa di una sostanza dipende dal peso molecolare della sostanza, che è determinato dal numero di protoni e neutroni nel nucleo dell'atomo. Pertanto, la massa molare di una sostanza come l'aria dipende dalla somma di tutte le frazioni volumetriche di ciascun componente molecolare per i loro pesi molecolari individuali.
Determinare i principali elementi gassosi che comprendono l'aria e le loro frazioni volumetriche medie comprendenti l'aria (dove l'aria è uguale a 1 unità volumetrica). In ordine di massima grandezza - L'azoto comprende il 78,09 percento di aria, quindi la sua frazione volumetrica è 0,7809. L'ossigeno comprende il 20,95 percento di aria, quindi la sua frazione volumetrica è 0,2095. L'argon comprende lo 0,933 percento o una frazione di 0,00933. L'anidride carbonica comprende lo 0,03 percento, o una frazione di 0,0003. A seguito di questi quattro principali sono il resto, ciascuno dei quali la cui frazione è troppo piccola per influenzare il calcolo della massa molare: Neon 0,000018; elio 0,000005; krypton 0,000001, idrogeno 0,0000005 e xeno 0,09 X 10 ^ -6.
(Come nota a margine, la maggior parte dell'idrogeno nel mondo è combinato con l'ossigeno per formare l'acqua).
Moltiplica ogni frazione corrispondente a un componente per il suo peso molecolare (ricordando che le molecole di azoto e ossigeno contengono entrambe due atomi quando sono in aria, quindi i loro rispettivi pesi atomici di 14,007 e 16 devono essere moltiplicati per 2 per produrre pesi molecolari di 28.014 e 32) .
Azoto: 28,014 X 0,7809 = 21,876 Ossigeno: 32 X 0,2095 = 6,704 Argon: 39,94 X 0,00933 = 0,3726 Anidride carbonica: 44,01 X 0,0003 = 0,013 Neon: 20,18 X 0,000018 = 3,6324 X 10 ^ -4 Elio: 4,00 X 0,000005 = 2,0 X 10 ^ -5 Krypton: 83,8 X 0,000001 = 8,38 X 10 ^ -5 Idrogeno 2,02 X 0,0000005 = 1,01 X 10 ^ -6 Xeno: 131,29 X 0,09 X 10 ^ -6 = 1,18 X 10 ^ -5
Aggiungi tutte le frazioni di peso molecolare per arrivare a una massa molare di aria di 28.9656. Ciò che questo numero significa è che una talpa o una misura molecolare di aria che contiene 6.0221367 X e ^ 23 molecole di gas pesa 28.9656 grammi in condizioni atmosferiche standard di 60 gradi Fahrenheit e 14.696 assoluti per pollice quadrato (psia). Occuperebbe 22,4 litri o 22,4 / 28,3168 litri / piede cubico = 0,7910 piedi cubi.