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A massa molar de qualquer substância sólida, líquida ou gasosa é o número de gramas da substância em sua forma molecular (molar) que contém 6,0221367 X e ^ 23 átomos da substância (Número Avogadros). Isso ocorre porque a massa de uma substância depende do peso molecular da substância, que é determinado pelo número de prótons e nêutrons no núcleo do átomo. Portanto, a massa molar de uma substância como o ar depende da soma de todas as frações volumétricas de cada componente molecular vezes o seu peso molecular individual.
Determine os principais elementos gasosos que compreendem o ar e suas frações volumétricas médias que compreendem o ar (onde o ar é igual a 1 unidade volumétrica). Em ordem de maior magnitude - o nitrogênio compreende 78,09% do ar, portanto sua fração volumétrica é 0,7809. O oxigênio compreende 20,95% do ar, portanto sua fração volumétrica é 0,2095. O argônio compreende 0,933 por cento ou uma fração de 0,00933. O dióxido de carbono compreende 0,03 por cento, ou uma fração de 0,0003. A seguir, esses quatro principais são o restante, cada qual cuja fração é muito pequena para afetar o cálculo da massa molar: Neon 0,000018; hélio 0,000005; krypton 0,000001, hidrogênio 0,0000005 e xenônio 0,09 X 10 ^ -6.
(Como uma nota lateral, a maioria do hidrogênio no mundo é combinada com oxigênio para formar água).
Multiplique cada fração correspondente a um componente pelo seu peso molecular (lembrando que as moléculas de nitrogênio e oxigênio contêm dois átomos quando estão no ar, então seus respectivos pesos atômicos de 14.007 e 16 devem ser multiplicados por 2 para produzir pesos moleculares de 28.014 e 32) .
Nitrogênio: 28,014 X 0,7809 = 21,876 Oxigênio: 32 X 0,2095 = 6,704 Argônio: 39,94 X 0,00933 = 0,3726 Dióxido de carbono: 44,01 X 0,0003 = 0,013 Néon: 20,18 X 0,000018 = 3,6324 X 10 ^ -4 Hélio: 4,00 X 0,000005 = 2,0 X 10 ^ -5 Krypton: 83,8 X 0,000001 = 8,38 X 10 ^ -5 Hidrogênio 2,02 X 0,0000005 = 1,01 X 10 ^ -6 Xenônio: 131,29 X 0,09 X 10 ^ -6 = 1,18 X 10 ^ -5
Adicione todas as frações de peso molecular para chegar a uma massa molar de ar de 28,9656. O que esse número significa é que uma mole ou uma medida molecular de ar que contém 6,0221367 X e ^ 23 moléculas de gás pesa 28,9656 gramas em condições atmosféricas padrão de 60 graus Fahrenheit e 14,696 libras por polegada quadrada absoluta (psia). Ocuparia 22,4 litros ou 22,4 / 28,3168 litro / pé cúbico = 0,7910 pés cúbicos.