Combien pèse l'air ? À première vue, c'est une question complètement dénuée de sens, car l'air ne peut pas être touché, il, comme nous le pensions, ne nous exerce pas de pression, il est complètement invisible, non ressenti, et en général, comment l'air peut-il peser quelque chose? On dit même parfois à propos des personnes maigres et osseuses: "Oui, il (ou elle) est plus léger que l'air !". Combien d'air pèse semble être une question complètement absurde. Et pourtant, ça vient de quelque part.
La question du poids de l'air est loin d'être aussi absurde qu'il y paraît à première vue. Ce n'est pas du tout dénué de sens quand il s'agit du poids de l'air dans le contexte des réactions chimiques et des calculs. Habituellement, les chimistes opèrent avec la masse molaire de l'air.
Qu'est-ce que c'est et comment les scientifiques ont-ils réussi à peser l'air ? Ont-ils utilisé des poids spéciaux ? Et quelle est la masse d'air ? Comment le mesurer ? Et si vous avez besoin de calculer le poids d'un très grand volume d'air ?
Qu'est-ce que la masse molaire ?
La masse molaire est le rapport (signe de division) de la masse d'une substance au nombre de moles de cette substance. En d'autres termes, la masse molaire d'une substance est la masse d'une mole de cettesubstances.
La forme généralement acceptée de la masse molaire dans les formules chimiques est la lettre majuscule "M". Autrement dit, si vous devez écrire la phrase "la masse molaire d'une substance est égale" sous forme de formule, cela ressemblera à ceci: "M=…"
Habituellement, l'indice indique la masse molaire à laquelle la substance est destinée. Pour une substance complexe, telle que l'air, qui n'a pas de forme abrégée spécifique, elle peut également être indiquée entre parenthèses. Ensuite, la masse molaire de l'air peut être notée Mair ou M (air). Pourtant, l'option d'écrire avec un index inférieur est plus préférable.
Comment mesure-t-on la masse molaire ?
L'unité de masse molaire dans le Système international d'unités (SI) est le kilogramme par mole. Sous forme abrégée dans la version russe, cela ressemblera à "kg / mol", et l'abréviation internationale acceptée est écrite en kg / mol. Historiquement, cependant, les masses molaires ont été mesurées en grammes par mole, car, en règle générale, nous parlons de très petites quantités et quantités d'une substance, ce qui signifie que les kilogrammes ici ne feraient que compliquer les calculs sans remplir aucune autre fonction.
Qu'est-ce qu'une taupe ?
Comme mentionné ci-dessus, la masse molaire exprime le poids d'une mole d'une substance. Mais quelle est cette taupe ? Comment le calculer ? Qui et quand a décidé de calculer la masse en moles ?
Mol, selon la résolution de la XIVe Conférence générale des poids et mesures, adoptée en 1971, et le règlement sur les unités de valeurs autorisées à être utilisées dans la Fédération de Russie, est défini comme le nombresubstances d'un système contenant autant d'éléments structuraux qu'il y a d'atomes dans le carbone 12 pesant 0,012 kg. Les blocs de construction peuvent être des atomes, des molécules, des ions, des électrons ou d'autres particules et groupes de particules spécifiés.
Le nom de cette grandeur vient du latin moles, signifiant "quantité, masse, ensemble dénombrable".
Quelle est la masse molaire de l'air ?
Alors, combien pèse l'air ? Les chimistes peuvent donner une réponse exacte à cette question. La masse molaire moyenne de l'air est de 28,98 grammes par mole. Pour faciliter le calcul à des fins éducatives, ce nombre est généralement arrondi à 29 grammes par mole. Ceci est écrit lors de la résolution d'équations chimiques comme 28,98 g / mol ou comme 29 g / mol. La masse molaire de l'air pour les calculs typiques qui ne nécessitent pas une grande précision est inchangée.
Comment avez-vous réussi à peser une mole d'air ?
L'air est un mélange de divers gaz. Il se compose principalement d'azote et d'oxygène. Ensemble, leur part dans l'air est de plus de 98 %. En plus d'eux, l'air contient de l'hydrogène, du dioxyde de carbone, de l'argon et de très petites impuretés d'autres gaz qui forment l'atmosphère terrestre, ainsi que les plus petites particules de vapeur d'eau.
La masse molaire de l'air est calculée comme la masse molaire d'un mélange de plusieurs substances qui le composent. Autrement dit, pour le trouver, il est nécessaire de trouver la moyenne arithmétique pondérée de la masse molaire des fractions de masse qui font partie des substances individuelles qui forment l'air.
Pour plus de commoditéLes calculs des chimistes prennent certaines valeurs idéales des masses molaires des gaz qui composent l'air, ainsi que certaines fractions absolues de ces gaz dans l'air. Le nombre de 28,98 grammes par mole est obtenu en trouvant la moyenne pondérée arithmétique à l'aide de ces données.
Une taupe d'air pèsera-t-elle toujours autant ?
Parce que l'air est un mélange de gaz, c'est un composé instable dans lequel les proportions exactes des substances peuvent changer en fonction de diverses conditions.
Ainsi, par exemple, la teneur en dioxyde de carbone dans l'air est plus élevée dans les grandes villes que dans les zones rurales, ou encore plus dans les forêts, où il est consommé par les arbres, au contraire, apportant un pourcentage plus élevé d'oxygène dans sa composition. En général, la composition de l'air dans l'environnement urbain est également fortement modifiée en raison des gaz d'échappement, du fonctionnement des usines et des entreprises, de la concentration inégale des espaces verts et des zones roulées dans le béton et le ciment, ainsi que des zones industrielles et récréatives.
Une autre manifestation de différences dans la composition de l'air à différents endroits est bien connue des grimpeurs. Cela est dû au fait que les molécules d'oxygène ont une masse importante, et donc, avec la hauteur, sa concentration dans l'air diminue. Par conséquent, dans les hautes terres, l'oxygène dans l'air est beaucoup moins important que dans les plaines ou les basses terres. Dans le même temps, la concentration d'azote dans l'air augmente avec l' altitude en raison d'une diminution de la concentration d'oxygène, car ce gaz a une masse molaire inférieure à la masse molaire de l'oxygène. Voilà pourquoiles conquérants des sommets des montagnes doivent porter des bouteilles d'oxygène sur eux-mêmes, et une personne qui entre pour la première fois dans une zone montagneuse peut avoir des vertiges.
Affecte également la concentration de gaz dans la vapeur d'eau de l'air. La proportion de son contenu dans l'air dépend de l'humidité, de la température, du climat, de la saison et de certaines autres conditions. Sa part n'est généralement pas très importante, mais elle peut atteindre plusieurs pour cent dans certaines régions.
Comment trouver une masse d'air supplémentaire ?
Connaissant la masse molaire de l'air, vous pouvez calculer le poids d'un plus grand volume d'air. Pour ce faire, vous devez connaître la quantité d'air.
La masse d'air est calculée en multipliant la quantité d'air par sa masse molaire. Si vous écrivez cette déclaration sous forme de formule, le schéma de calcul ressemblera à ceci: m=V × M. Dans cette formule, m désigne la masse d'air, V est la quantité d'air en moles et M est la masse molaire de air.
