При нормальном давлении и температуре 20 ℃ плотность воздуха составляет 1,2 кг / м ^ 3. Определите молярную массу воздуха

Для того чтобы определить молярную массу воздуха, нам сначала нужно знать его химический состав. Воздух состоит преимущественно из двух газов: кислорода и азота.

Молярная масса вещества определяется как масса одного моля этого вещества. Она выражается в г/моль или кг/моль. Давайте рассчитаем молярную массу воздуха.

Поскольку воздух состоит в основном из азота и кислорода, мы должны учесть их относительные массы и содержание в воздухе. Вы можете найти эти данные в таблице химических элементов.

Таким образом, молярная масса воздуха будет равна сумме масс кислорода и азота, умноженных на их доли в воздухе.

Масса азота в одном моле воздуха можно выразить следующим образом:

масса азота = молярная масса азота * количество молей азота в одном моле воздуха

Масса кислорода в одном моле воздуха можно выразить аналогичным образом:

масса кислорода = молярная масса кислорода * количество молей кислорода в одном моле воздуха

Поскольку мы знаем плотность воздуха, мы можем использовать следующее уравнение:

плотность = (масса азота + масса кислорода) / объем воздуха

Зная массу азота и кислорода, мы можем решить это уравнение относительно молярной массы воздуха:

молярная масса воздуха = (плотность воздуха * объем воздуха) / (количество молей азота + количество молей кислорода)

Значения объема воздуха, количества молей азота и кислорода в одном моле воздуха по определению соответствуют значению Авогадро. Они равны при нормальных условиях:

объем воздуха = 22,4 л/моль
количество молей азота = 0,78 моль
количество молей кислорода = 0,21 моль

Вставив эти значения в уравнение, мы можем рассчитать молярную массу воздуха:

молярная масса воздуха = (1,2 кг/м³ * 22,4 л/моль) / (0,78 моль + 0,21 моль)

Выполнив вычисления, мы получим ответ.