Состав воздуха. Как рассчитать количество кислорода в определённом объёме воздуха? И чему равна молекулярная масса воздуха?
Ответы на вопрос
1. Состав воздуха
Воздух — это смесь различных газов, основными компонентами которой являются азот и кислород. Состав сухого воздуха у поверхности Земли приблизительно следующий:
Газ |
Объёмная доля |
Химическая формула |
|---|---|---|
Азот |
78,08% |
N₂ |
Кислород |
20,95% |
O₂ |
Аргон |
0,93% |
Ar |
Углекислый газ |
около 0,04% |
CO₂ |
Другие газы |
около 0,01% |
Ne, He, CH₄ и др. |
В воздухе также содержится водяной пар, количество которого зависит от температуры, влажности и других условий. Его содержание может составлять от почти 0 до нескольких процентов.
В большинстве расчётов принимают, что кислород составляет примерно 21% объёма воздуха, а азот — примерно 78%.
2. Как рассчитать количество кислорода в определённом объёме воздуха?
Чтобы определить объём кислорода, содержащегося в заданном объёме воздуха, нужно умножить объём воздуха на объёмную долю кислорода.
Формула:
где:
— объём кислорода;
— общий объём воздуха;
— объёмная доля кислорода в воздухе.
Пример 1. Сколько кислорода содержится в 10 литрах воздуха?
Дано:
Решение:
Ответ: в 10 литрах воздуха содержится примерно 2,1 литра кислорода.
Пример 2. Сколько кислорода содержится в 1 м³ воздуха?
Поскольку 1 м³ равен 1000 литрам, получаем:
Ответ: в 1 м³ воздуха содержится примерно 0,21 м³, или 210 литров, кислорода.
Эти расчёты справедливы для обычного сухого воздуха и предполагают, что кислород и воздух находятся при одинаковых температуре и давлении.
Если требуется определить не объём, а массу кислорода, расчёт будет другим. Массовая доля кислорода в воздухе составляет приблизительно 23,1%, поэтому:
3. Чему равна молекулярная масса воздуха?
Воздух является смесью газов, поэтому у него нет единственной молекулы с определённой молекулярной массой. Вместо этого используют среднюю относительную молекулярную массу воздуха, учитывающую состав смеси.
Она равна приблизительно:
Молярная масса воздуха составляет:
В школьных задачах обычно используют округлённое значение 29 г/моль.
Среднюю молярную массу воздуха рассчитывают как сумму произведений молярных масс отдельных газов на их объёмные доли:
Здесь учитываются соответственно азот, кислород, аргон и углекислый газ.
В результате получаем приблизительно 28,97 г/моль.
Итак, основные значения, которые следует запомнить:
Кислород в воздухе — около 21% по объёму.
Объём кислорода рассчитывается по формуле .
Похожие вопросы
Топ вопросов за вчера в категории Химия
Последние заданные вопросы в категории Химия
-
Математика
-
Литература
-
Алгебра
-
Русский язык
-
Геометрия
-
Английский язык
-
Химия
-
Физика
-
Биология
-
Другие предметы
-
История
-
Обществознание
-
Окружающий мир
-
География
-
Українська мова
-
Информатика
-
Українська література
-
Қазақ тiлi
-
Экономика
-
Музыка
-
Право
-
Беларуская мова
-
Французский язык
-
Немецкий язык
-
МХК
-
ОБЖ
-
Психология
-
Физкультура и спорт
-
Астрономия
-
Кыргыз тили
-
Оʻzbek tili

