Kolik váží vzduch? Na první pohled zcela nesmyslná otázka, protože na vzduch se nedá sáhnout, ten, jak jsme si dříve mysleli, na nás netlačí, je zcela neviditelný, není cítit a vůbec, jak může vzduch něco vážit? O hubených a kostnatých lidech dokonce někdy říkají: „Ano, on (nebo ona) je lehčí než vzduch!“. Kolik vzduchu váží, se zdá být zcela absurdní otázkou. A přesto to odněkud pochází.
Otázka, kolik váží vzduch, není zdaleka tak absurdní, jak se na první pohled zdá. Není to vůbec nesmyslné, pokud jde o hmotnost vzduchu v rámci chemických reakcí a výpočtů. Chemici obvykle pracují s molární hmotností vzduchu.
Co to je a jak se vědcům podařilo zvážit vzduch? Používali nějaké speciální závaží? A jaká je hmotnost vzduchu? Jak to změřit? A co když potřebujete vypočítat hmotnost velmi velkého objemu vzduchu?
Co je to molární hmotnost?
Molární hmotnost je poměr (dělení) hmotnosti látky k počtu molů této látky. Jinými slovy, molární hmotnost látky je hmotnost jednoho molu této látkylátky.
Obecně uznávanou formou molární hmotnosti v chemických vzorcích je velké písmeno „M“. To znamená, že pokud potřebujete napsat frázi "molární hmotnost látky je stejná" jako vzorec, bude to vypadat takto: "M=…"
Obvykle dolní index označuje molární hmotnost látky. Pro komplexní látku, jako je vzduch, která nemá specifickou krátkou formu, může být také uvedena v závorkách. Potom lze molární hmotnost vzduchu označit jako Mvzduch nebo jako M (vzduch). Přesto je vhodnější možnost zápisu s nižším indexem.
Jak se měří molární hmotnost?
Jednotkou molární hmotnosti v Mezinárodní soustavě jednotek (SI) je kilogram na mol. Ve zkrácené formě v ruské verzi to bude vypadat jako „kg / mol“a přijatá mezinárodní zkratka je napsána jako kg / mol. Historicky se však molární hmotnosti měřily v gramech na mol, protože zpravidla mluvíme o velmi malých množstvích a množstvích látky, což znamená, že kilogramy by zde pouze zkomplikovaly výpočty, aniž by vykonávaly jakoukoli jinou funkci.
Co je to krtek?
Jak bylo uvedeno výše, molární hmotnost vyjadřuje hmotnost jednoho molu látky. Ale co je to za krtek? Jak to vypočítat? Kdo a kdy se rozhodl vypočítat hmotnost v molech?
Mol, podle usnesení XIV. Generální konference o vahách a mírách, přijaté v roce 1971, a nařízení o jednotkách hodnot povolených k použití v Ruské federaci, je definován jako číslolátky systému obsahující tolik strukturních prvků, kolik je atomů v uhlíku-12 o hmotnosti 0,012 kg. Stavebními kameny mohou být atomy, molekuly, ionty, elektrony nebo jiné částice a specifické skupiny částic.
Název této veličiny pochází z latinského mole, což znamená „množství, hmotnost, počitatelná množina“.
Jaká je molární hmotnost vzduchu?
Kolik tedy váží vzduch? Na tuto otázku mohou dát přesnou odpověď chemici. Průměrná molární hmotnost vzduchu je 28,98 gramů na mol. Pro usnadnění výpočtu pro vzdělávací účely se toto číslo obvykle zaokrouhluje na 29 gramů na mol. To se zapisuje při řešení chemických rovnic jako 28,98 g / mol nebo jako 29 g / mol. Molární hmotnost vzduchu pro typické výpočty, které nevyžadují vysokou přesnost, se nemění.
Jak se vám podařilo vážit krtek vzduchu?
Vzduch je směs různých plynů. Skládá se především z dusíku a kyslíku. Dohromady je jejich podíl v ovzduší více než 98 procent. Kromě nich vzduch obsahuje vodík, oxid uhličitý, argon a velmi drobné nečistoty jiných plynů, které tvoří zemskou atmosféru, a také nejmenší částice vodní páry.
Molární hmotnost vzduchu se vypočítá jako molární hmotnost směsi několika látek, které jej tvoří. To znamená, že k jeho nalezení je nutné najít aritmetický vážený průměr molární hmotnosti hmotnostních zlomků, které jsou součástí jednotlivých látek tvořících vzduch.
Pro pohodlíVýpočty chemiků berou některé ideální hodnoty molárních hmotností plynů, které tvoří vzduch, a také některé absolutní zlomky těchto plynů ve vzduchu. Číslo 28,98 gramů na mol se získá zjištěním aritmetického váženého průměru pomocí těchto dat.
Bude krtek vzduchu vždy vážit přesně tolik?
Protože vzduch je směs plynů, je to nestabilní sloučenina, ve které se přesné poměry látek mohou měnit v závislosti na různých podmínkách.
Takže například obsah oxidu uhličitého ve vzduchu je vyšší ve velkých městech než na venkově, nebo ještě více v lesích, kde jej naopak spotřebovávají stromy a přináší větší procento kyslíku do jeho složení. Obecně se složení ovzduší v městském prostředí také velmi mění v důsledku výfukových plynů, provozu továren a podniků, nerovnoměrné koncentrace zelených ploch a ploch zaválcovaných do betonu a cementu, jakož i průmyslových a rekreačních oblastí.
Další projev rozdílů ve složení vzduchu na různých místech je horolezcům dobře znám. Je to dáno tím, že molekuly kyslíku mají velkou hmotnost, a proto s výškou jeho koncentrace ve vzduchu klesá. V důsledku toho je ve vysočinách kyslíku ve vzduchu mnohem méně než v rovinách nebo nížinách. Koncentrace dusíku ve vzduchu se zároveň zvyšuje s výškou v důsledku poklesu koncentrace kyslíku, protože tento plyn má nižší molární hmotnost než molární hmotnost kyslíku. Protodobyvatelé horských štítů na sobě musí nosit kyslíkové láhve a člověku, který se poprvé dostane do hornaté oblasti, se může zatočit hlava.
Ovlivňuje také koncentraci plynů ve vzduchu vodní pára. Podíl jeho obsahu ve vzduchu závisí na vlhkosti, teplotě, klimatu, ročním období a některých dalších podmínkách. Jeho podíl obvykle není příliš významný, ale v některých oblastech může dosáhnout několika procent.
Jak můžete najít větší množství vzduchu?
Znáte-li molární hmotnost vzduchu, můžete vypočítat, kolik váží větší objem vzduchu. K tomu potřebujete znát množství vzduchu.
Hmotnost vzduchu se vypočítá vynásobením množství vzduchu jeho molární hmotností. Pokud toto tvrzení napíšete jako vzorec, bude schéma výpočtu vypadat takto: m=V × M. V tomto vzorci m označuje hmotnost vzduchu, V je množství vzduchu v molech a M je molární hmotnost vzduch.
