Πόσο ζυγίζει ο αέρας; Με την πρώτη ματιά, αυτή είναι μια εντελώς ανούσια ερώτηση, γιατί ο αέρας δεν αγγίζεται, όπως πιστεύαμε, δεν μας πιέζει, είναι εντελώς αόρατος, δεν γίνεται αισθητός και γενικά πώς μπορεί ο αέρας να βαραίνει κάτι; Λένε μερικές φορές ακόμη και για τα αδύνατα και αποστεωμένα άτομα: «Ναι, αυτός (ή αυτή) είναι πιο ελαφρύς από τον αέρα!». Το πόσο ζυγίζει ο αέρας φαίνεται να είναι μια εντελώς παράλογη ερώτηση. Κι όμως, έρχεται από κάπου.
Το ερώτημα του πόσο ζυγίζει ο αέρας απέχει πολύ από το να είναι τόσο παράλογο όσο φαίνεται με την πρώτη ματιά. Δεν είναι καθόλου χωρίς νόημα όταν πρόκειται για το βάρος του αέρα στο πλαίσιο χημικών αντιδράσεων και υπολογισμών. Συνήθως οι χημικοί λειτουργούν με τη μοριακή μάζα του αέρα.
Τι είναι και πώς κατάφεραν οι επιστήμονες να ζυγίσουν τον αέρα; Χρησιμοποίησαν ειδικά βάρη; Και ποια είναι η μάζα του αέρα; Πώς να το μετρήσετε; Και τι γίνεται αν χρειαστεί να υπολογίσετε το βάρος ενός πολύ μεγάλου όγκου αέρα;
Τι είναι η μοριακή μάζα;
Μοριακή μάζα είναι ο λόγος (σύμβολο διαίρεσης) της μάζας μιας ουσίας προς τον αριθμό των γραμμομορίων αυτής της ουσίας. Με άλλα λόγια, η μοριακή μάζα μιας ουσίας είναι η μάζα ενός γραμμομορίου αυτήςουσίες.
Η γενικά αποδεκτή μορφή μοριακής μάζας στους χημικούς τύπους είναι το κεφαλαίο γράμμα "M". Δηλαδή, εάν πρέπει να γράψετε τη φράση "η μοριακή μάζα μιας ουσίας είναι ίση" ως τύπος, θα μοιάζει με αυτό: "M=…"
Συνήθως, ο δείκτης υποδεικνύει τη μοριακή μάζα για την οποία εννοείται η ουσία. Για μια σύνθετη ουσία, όπως ο αέρας, η οποία δεν έχει συγκεκριμένη σύντομη μορφή, μπορεί επίσης να υποδεικνύεται σε αγκύλες. Τότε η μοριακή μάζα του αέρα μπορεί να συμβολιστεί ως Mαέρας ή ως M (αέρας). Ωστόσο, η επιλογή γραφής με χαμηλότερο δείκτη είναι προτιμότερη.
Πώς μετριέται η μοριακή μάζα;
Η μονάδα μοριακής μάζας στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI) είναι το κιλό ανά mole. Σε συντομευμένη μορφή στη ρωσική έκδοση, αυτό θα μοιάζει με "kg / mol" και η αποδεκτή διεθνής συντομογραφία γράφεται ως kg / mol. Ιστορικά, ωστόσο, οι μοριακές μάζες έχουν μετρηθεί σε γραμμάρια ανά mole, αφού, κατά κανόνα, μιλάμε για πολύ μικρές ποσότητες και ποσότητες μιας ουσίας, πράγμα που σημαίνει ότι τα κιλά εδώ απλώς θα περιέπλεκαν τους υπολογισμούς χωρίς να εκτελούν άλλη λειτουργία.
Τι είναι ο σπίλος;
Όπως προαναφέρθηκε, η μοριακή μάζα εκφράζει το βάρος ενός mole μιας ουσίας. Τι είναι όμως αυτός ο τυφλοπόντικας; Πώς να το υπολογίσετε; Ποιος και πότε αποφάσισε να υπολογίσει τη μάζα σε κρεατοελιές;
Το
Mol, σύμφωνα με το ψήφισμα της XIV Γενικής Διάσκεψης για τα Βάρη και τα Μέτρα, που εγκρίθηκε το 1971, και τον Κανονισμό για τις Μονάδες Τιμών που Επιτρέπονται για Χρήση στη Ρωσική Ομοσπονδία, ορίζεται ως ο αριθμόςουσίες ενός συστήματος που περιέχει τόσα δομικά στοιχεία όσα άτομα υπάρχουν στον άνθρακα-12 βάρους 0,012 kg. Τα δομικά στοιχεία μπορεί να είναι άτομα, μόρια, ιόντα, ηλεκτρόνια ή άλλα σωματίδια και συγκεκριμένες ομάδες σωματιδίων.
Το όνομα αυτής της ποσότητας προέρχεται από το λατινικό moles, που σημαίνει "ποσότητα, μάζα, μετρήσιμο σύνολο".
Ποια είναι η μοριακή μάζα του αέρα;
Λοιπόν πόσο ζυγίζει ο αέρας; Οι χημικοί μπορούν να δώσουν μια ακριβή απάντηση σε αυτό το ερώτημα. Η μέση μοριακή μάζα αέρα είναι 28,98 γραμμάρια ανά mole. Για ευκολία υπολογισμού για εκπαιδευτικούς σκοπούς, αυτός ο αριθμός συνήθως στρογγυλοποιείται στα 29 γραμμάρια ανά mole. Αυτό γράφεται κατά την επίλυση χημικών εξισώσεων ως 28,98 g / mol ή ως 29 g / mol. Η μοριακή μάζα αέρα για τυπικούς υπολογισμούς που δεν απαιτούν υψηλή ακρίβεια παραμένει αμετάβλητη.
Πώς κατάφερες να ζυγίσεις ένα μόριο αέρα;
Ο αέρας είναι ένα μείγμα από διάφορα αέρια. Αποτελείται κυρίως από άζωτο και οξυγόνο. Μαζί, το μερίδιό τους στον αέρα είναι περισσότερο από 98 τοις εκατό. Εκτός από αυτά, ο αέρας περιέχει υδρογόνο, διοξείδιο του άνθρακα, αργό και πολύ μικροσκοπικές ακαθαρσίες άλλων αερίων που σχηματίζουν την ατμόσφαιρα της Γης, καθώς και τα μικρότερα σωματίδια υδρατμών.
Η μοριακή μάζα του αέρα υπολογίζεται ως η γραμμομοριακή μάζα ενός μείγματος πολλών ουσιών που τον αποτελούν. Δηλαδή, για να το βρούμε, είναι απαραίτητο να βρούμε τον αριθμητικό σταθμισμένο μέσο όρο της μοριακής μάζας των κλασμάτων μάζας που αποτελούν μέρος των επιμέρους ουσιών που σχηματίζουν τον αέρα.
Για ευκολίαΟι υπολογισμοί από τους χημικούς λαμβάνουν ορισμένες ιδανικές τιμές των μοριακών μαζών των αερίων που αποτελούν τον αέρα, καθώς και ορισμένα απόλυτα κλάσματα αυτών των αερίων στον αέρα. Ο αριθμός 28,98 γραμμάρια ανά mole προκύπτει με την εύρεση του αριθμητικού σταθμισμένου μέσου όρου χρησιμοποιώντας αυτά τα δεδομένα.
Θα ζυγίζει πάντα ένα μόριο αέρα ακριβώς τόσο;
Επειδή ο αέρας είναι ένα μείγμα αερίων, είναι μια ασταθής ένωση στην οποία οι ακριβείς αναλογίες των ουσιών μπορούν να αλλάξουν ανάλογα με διάφορες συνθήκες.
Έτσι, για παράδειγμα, η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα είναι υψηλότερη στις μεγάλες πόλεις από ό,τι στις αγροτικές περιοχές ή ακόμη περισσότερο στα δάση, όπου καταναλώνεται από δέντρα, αντίθετα, φέρνοντας μεγαλύτερο ποσοστό οξυγόνου στη σύνθεσή του. Γενικά, η σύσταση του αέρα στο αστικό περιβάλλον αλλάζει επίσης σε μεγάλο βαθμό λόγω των καυσαερίων, της λειτουργίας εργοστασίων και επιχειρήσεων, της ανομοιόμορφης συγκέντρωσης χώρων πρασίνου και χώρων έλασης σε σκυρόδεμα και τσιμέντο, καθώς και βιομηχανικών και ψυχαγωγικών χώρων.
Μια άλλη εκδήλωση διαφορών στη σύνθεση του αέρα σε διαφορετικά μέρη είναι γνωστή στους ορειβάτες. Οφείλεται στο γεγονός ότι τα μόρια οξυγόνου έχουν μεγάλη μάζα και επομένως, με το ύψος, η συγκέντρωσή του στον αέρα μειώνεται. Κατά συνέπεια, στα υψίπεδα, το οξυγόνο στον αέρα είναι πολύ λιγότερο από ό,τι στις πεδιάδες ή τα πεδινά. Ταυτόχρονα, η συγκέντρωση του αζώτου στον αέρα γίνεται υψηλότερη με το ύψος λόγω της μείωσης της συγκέντρωσης του οξυγόνου, καθώς αυτό το αέριο έχει μικρότερη μοριακή μάζα από τη μοριακή μάζα του οξυγόνου. Να γιατίοι κατακτητές των βουνοκορφών πρέπει να φέρουν φιάλες οξυγόνου πάνω τους και ένα άτομο που μπαίνει για πρώτη φορά σε μια ορεινή περιοχή μπορεί να αισθανθεί ζάλη.
Επηρεάζει επίσης τη συγκέντρωση των αερίων στους υδρατμούς του αέρα. Η αναλογία του περιεχομένου του στον αέρα εξαρτάται από την υγρασία, τη θερμοκρασία, το κλίμα, την εποχή και κάποιες άλλες συνθήκες. Το μερίδιό του συνήθως δεν είναι πολύ σημαντικό, αλλά μπορεί να φτάσει αρκετά τοις εκατό σε ορισμένες περιοχές.
Πώς μπορείτε να βρείτε μια μάζα περισσότερου αέρα;
Γνωρίζοντας τη μοριακή μάζα του αέρα, μπορείτε να υπολογίσετε πόσο ζυγίζει ένας μεγαλύτερος όγκος αέρα. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να γνωρίζετε την ποσότητα του αέρα.
Η μάζα του αέρα υπολογίζεται πολλαπλασιάζοντας την ποσότητα του αέρα με τη μοριακή του μάζα. Εάν γράψετε αυτήν τη δήλωση ως τύπο, το σχήμα υπολογισμού θα μοιάζει με αυτό: m=V × M. Σε αυτόν τον τύπο, το m υποδηλώνει τη μάζα του αέρα, το V είναι η ποσότητα του αέρα σε mole και το M είναι η μοριακή μάζα του αέρα.
