كم يزن الهواء؟ للوهلة الأولى ، هذا سؤال لا معنى له تمامًا ، لأنه لا يمكن لمس الهواء ، كما اعتدنا على التفكير ، لا يضغط علينا ، فهو غير مرئي تمامًا ، ولا نشعر به ، وبشكل عام ، كيف يمكن للهواء أن يزن شيئًا ما؟ بل إنهم يقولون أحيانًا عن الأشخاص النحيفين والعظام: "نعم ، هو (أو هي) أخف من الهواء!". يبدو أن مقدار وزن الهواء هو سؤال سخيف تمامًا. ومع ذلك ، فهي تأتي من مكان ما.
السؤال عن مقدار وزن الهواء أبعد ما يكون عن كونه سخيفًا كما يبدو للوهلة الأولى. إنه ليس بلا معنى على الإطلاق عندما يتعلق الأمر بوزن الهواء في سياق التفاعلات والحسابات الكيميائية. يعمل الكيميائيون عادة بالكتلة المولية للهواء
ما هو وكيف تمكن العلماء من وزن الهواء؟ هل استخدموا أي أوزان خاصة؟ وما هي كتلة الهواء؟ كيف تقيسه؟ وماذا لو احتجت إلى حساب وزن حجم كبير جدًا من الهواء؟
ما هي الكتلة المولية؟
الكتلة المولية هي النسبة (علامة الانقسام) بين كتلة مادة ما إلى عدد مولات تلك المادة. بعبارة أخرى ، الكتلة المولية للمادة هي كتلة مول واحد منهاالمواد.
الشكل المقبول عمومًا للكتلة المولية في الصيغ الكيميائية هو الحرف الكبير "M". بمعنى ، إذا كنت بحاجة إلى كتابة عبارة "الكتلة المولية لمادة ما متساوية" كصيغة ، فستبدو كالتالي: "M=…"
عادة ، يشير الرمز السفلي إلى الكتلة المولية التي تعني المادة. بالنسبة لمادة معقدة ، مثل الهواء ، التي ليس لها شكل قصير محدد ، يمكن أيضًا الإشارة إليها بين قوسين. ثم يمكن الإشارة إلى الكتلة المولية للهواء على أنها Mairأو M (هواء). ومع ذلك ، فإن خيار الكتابة بمؤشر أقل هو الأفضل.
كيف يتم قياس الكتلة المولية؟
وحدة الكتلة المولية في النظام الدولي للوحدات (SI) هي كيلوغرام لكل مول. في الشكل المختصر في النسخة الروسية ، سيبدو هذا بالشكل "kg / mol" ، والاختصار الدولي المقبول مكتوب بالكيلو جرام / مول. تاريخيًا ، تم قياس الكتلة المولية بالجرام لكل مول ، نظرًا لأننا ، كقاعدة عامة ، نتحدث عن كميات وكميات صغيرة جدًا من مادة ، مما يعني أن الكيلوجرامات هنا لن تؤدي إلا إلى تعقيد العمليات الحسابية دون أداء أي وظيفة أخرى.
ما هو الخلد؟
كما ذكرنا سابقًا ، تعبر الكتلة المولية عن وزن مول واحد من مادة ما. لكن ما هذا الخلد؟ كيف تحسبها؟ من ومتى قرر حساب الكتلة في الشامات؟
Mol ، وفقًا لقرار المؤتمر العام الرابع عشر للأوزان والمقاييس ، المعتمد في عام 1971 ، واللوائح الخاصة بوحدات القيم المسموح باستخدامها في الاتحاد الروسي ، يتم تعريفها على أنها الرقممواد نظام يحتوي على العديد من العناصر الهيكلية حيث توجد ذرات في الكربون 12 تزن 0.012 كجم. يمكن أن تكون اللبنات الأساسية عبارة عن ذرات أو جزيئات أو أيونات أو إلكترونات أو جزيئات أخرى ومجموعات محددة من الجسيمات.
يأتي اسم هذه الكمية من المولات اللاتينية ، والتي تعني "الكمية ، الكتلة ، المجموعة المعدودة".
ما هي الكتلة المولية للهواء؟
إذن كم يزن الهواء؟ يمكن للكيميائيين إعطاء إجابة دقيقة لهذا السؤال. يبلغ متوسط الكتلة المولية للهواء 28.98 جرامًا لكل مول. لسهولة الحساب للأغراض التعليمية ، يتم تقريب هذا الرقم عادةً إلى 29 جرامًا لكل مول. تتم كتابة هذا عند حل المعادلات الكيميائية مثل 28.98 جم / مول أو 29 جم / مول. لم تتغير الكتلة المولية للهواء للحسابات النموذجية التي لا تتطلب دقة عالية.
كيف تمكنت من وزن مول من الهواء؟
الهواء مزيج من غازات مختلفة. يتكون بشكل أساسي من النيتروجين والأكسجين. معًا ، تبلغ حصتهم في الهواء أكثر من 98 بالمائة. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي الهواء على الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون والأرجون وشوائب صغيرة جدًا من الغازات الأخرى التي تشكل الغلاف الجوي للأرض ، بالإضافة إلى أصغر جزيئات بخار الماء.
تُحسب الكتلة المولية للهواء على أنها الكتلة المولية لخليط من عدة مواد تتكون منه. أي ، للعثور عليه ، من الضروري إيجاد المتوسط الحسابي المرجح للكتلة المولية للكسور الكتلية التي تشكل جزءًا من المواد الفردية التي يتكون منها الهواء.
للراحةتأخذ حسابات الكيميائيين بعض القيم المثالية للكتل المولية للغازات التي يتكون منها الهواء ، بالإضافة إلى بعض الكسور المطلقة لهذه الغازات في الهواء. يتم الحصول على العدد 28.98 جرامًا لكل مول من خلال إيجاد المتوسط المرجح الحسابي باستخدام هذه البيانات.
هل يزن الخلد دائمًا بهذا القدر بالضبط؟
لأن الهواء عبارة عن مزيج من الغازات ، فهو مركب غير مستقر يمكن أن تتغير فيه النسب الدقيقة للمواد اعتمادًا على الظروف المختلفة.
لذلك ، على سبيل المثال ، محتوى ثاني أكسيد الكربون في الهواء أعلى في المدن الكبيرة منه في المناطق الريفية ، أو حتى أكثر من ذلك في الغابات ، حيث تستهلكه الأشجار ، على العكس من ذلك ، مما يؤدي إلى نسبة مئوية أكبر من الأكسجين في تكوينه. بشكل عام ، يتغير تكوين الهواء في البيئة الحضرية أيضًا بشكل كبير بسبب غازات العادم ، وتشغيل المصانع والشركات ، والتركيز غير المتكافئ للمساحات الخضراء والمناطق التي يتم دحرجتها إلى الخرسانة والأسمنت ، وكذلك المناطق الصناعية والترفيهية.
أحد المظاهر الأخرى للاختلافات في تكوين الهواء في الأماكن المختلفة معروف جيدًا للمتسلقين. يرجع ذلك إلى حقيقة أن جزيئات الأكسجين لها كتلة كبيرة ، وبالتالي ، مع الارتفاع ، ينخفض تركيزها في الهواء. وبالتالي ، في المرتفعات ، يكون الأكسجين في الهواء أقل بكثير مما هو عليه في السهول أو الأراضي المنخفضة. في الوقت نفسه ، يصبح تركيز النيتروجين في الهواء أعلى مع الارتفاع بسبب انخفاض تركيز الأكسجين ، لأن هذا الغاز يحتوي على كتلة مولارية أقل من الكتلة المولية للأكسجين. لهذايجب على غزاة قمم الجبال أن يحملوا أسطوانات الأكسجين على أنفسهم ، والشخص الذي يدخل منطقة جبلية لأول مرة يمكن أن يشعر بالدوار.
يؤثر أيضًا على تركيز الغازات في بخار الماء في الهواء. تعتمد نسبة محتواه في الهواء على الرطوبة ودرجة الحرارة والمناخ والموسم وبعض الظروف الأخرى. عادة ما تكون حصته غير مهمة للغاية ، ولكن يمكن أن تصل إلى عدة في المائة في بعض المناطق.
كيف تجد كتلة هواء أكثر؟
بمعرفة الكتلة المولية للهواء ، يمكنك حساب مقدار وزن أكبر من الهواء. للقيام بذلك ، تحتاج إلى معرفة كمية الهواء.
تُحسب كتلة الهواء بضرب كمية الهواء في كتلتها المولية. إذا كتبت هذا البيان كصيغة ، فسيبدو مخطط الحساب كما يلي: m=V × M. في هذه الصيغة ، m تشير إلى كتلة الهواء ، V هي كمية الهواء في الخلد ، و M هي الكتلة المولية لـ الهواء.
