ЯК знайти молярну масу повітря

Молярна маса - це маса одного моля речовини, тобто величина, що показує, в якій кількості речовини міститься 6,022 * 10 (в ступені 23) часток (атомів, молекул, іонів). А якщо мова йде не про чистий речовині, а про суміші речовин? Наприклад, про життєво необхідному людині повітрі, адже він представляють собою суміш безлічі газів. Як вичислити його молярну масу?

Вам знадобиться

- точні лабораторні ваги;
- круглодонная колба з шліфом і краном;
- вакуумний насос;
- манометр з двома кранами та з'єднувальними шлангами;
- термометр.

Інструкція

Насамперед подумайте над допустимою похибкою обчислень. Якщо вам не потрібна висока точність, обмежтеся лише трьома самими «вагомими» компонентами: азотом, киснем і аргоном, і візьміть «округлені» величини їх концентрацій. Якщо ж необхідний більш точний результат, то використовуйте в розрахунках ще й вуглекислий газ і можете обійтися без округлення.

Припустимо, що вас влаштує перший варіант. Напишіть молекулярні маси цих компонентів і їх масові концентрації в повітрі:

- азот (N2). Молекулярна маса 28, масова концентрація 75,50% -
- кисень (О2). Молекулярна маса 32, масова концентрація 23,15% -
- аргон (Ar). Молекулярна маса 40, масова концентрація 1,29%.

Для полегшення розрахунків, округлятимете величини концентрацій:

- для азоту - до 76% -
- для кисню - до 23% -
- для аргону - до 1,3%.

Проведіть нескладне обчислення:

28 * 0,76 + 32 * 0,23 + 40 * 0, 013 = 29,16 грамів / моль.

Отримана величина дуже близька до тієї, яка вказана в довідниках: 28,98 грамів / моль. Розбіжність пояснюється округленням.

Можете визначити молярну масу повітря і за допомогою нескладного лабораторного досвіду. Для цього виміряйте масу колби з перебувають в ній повітрям.

Запишіть отриманий результат. Потім, приєднавши шланг колби до манометру, відкрийте кран і, включивши насос, почніть відкачувати повітря з колби.

Почекайте деякий час (щоб повітря в колбі нагрівся до кімнатної температури), запишіть показання манометра і термометра. Потім, закривши кран на колбі, від'єднайте її шланг від манометра, і зважте колбу з новим (зменшеним) кількістю повітря. Запишіть результат.

Далі вам на допомогу прийде універсальне рівняння Менделєєва-Клапейрона:

PVm = MRT.

Запишіть його в дещо зміненому вигляді:

?PVm =? MRT, причому вам відомі і зміна тиску повітря? P і зміна маси повітря? M. Молярна маса повітря m обчислюється елементарно: m =? MRT /? PV.