Door Pauline Gill
Bijgewerkt op 30 augustus 2022

aapsky/iStock/GettyImages

De molaire massa van elke stof – vast, vloeibaar of gas – is de massa van één mol, dat wil zeggen 6,022 x 10²³ entiteiten, van die stof. Het wordt bepaald door de som van de atoommassa's van de samenstellende atomen. Voor een mengsel als lucht is de molaire massa het gewogen gemiddelde van het molecuulgewicht van elke component, gewogen naar de volumetrische fractie in het mengsel.

Stap 1 – Identificeer de belangrijkste bestanddelen

Lucht bestaat voornamelijk uit de volgende gassen (volumetrische fracties ten opzichte van 1 eenheid lucht):

• Stikstof 78,09% (0,7809)
• Zuurstof 20,95% (0,2095)
• Argon 0,933% (0,00933)
• Kooldioxide 0,03% (0,0003)
• Andere sporengassen:neon 0,000018, helium 0,000005, krypton 0,000001, waterstof 0,0000005, xenon 0,09×10⁻⁶

Stap 2 – Vermenigvuldigen met molecuulgewichten

Omdat stikstof (N₂) en zuurstof (O₂) tweeatomig zijn, is hun molecuulgewicht tweemaal zo groot als de atoommassa:28,014 gmol⁻¹ voor N₂ en 32,00 gmol⁻¹ voor O₂. De berekeningen zijn als volgt:

• Stikstof: 28,014 × 0,7809 = 21,876
• Zuurstof: 32,00 × 0,2095 = 6,704
• Argon: 39,94 × 0,00933 = 0,3726
• Kooldioxide: 44,01 × 0,0003 = 0,013
• Neon: 20,18 × 0,000018 = 3,6324 × 10⁻⁴
• Helium: 4,00 × 0,000005 = 2,0 × 10⁻⁵
• Krypton: 83,8 × 0,000001 = 8,38 × 10⁻⁵
• Waterstof: 2,02 × 0,0000005 = 1,01 × 10⁻⁶
• Xenon: 131,29 × 0,09 × 10⁻⁶ = 1,18 × 10⁻⁵

Stap 3 – Tel de bijdragen op

Als alle gewogen molecuulgewichten worden opgeteld, ontstaat een molaire massa lucht van 28,9656 gmol⁻¹. Dit betekent dat één mol droge lucht (6,022×10²³ moleculen) 28,9656 gram weegt onder standaard temperatuur en druk (STP) van 60°F en 14,696psi absoluut. Bij STP beslaat die mol 22,4 liter, of 0,7910ft³.

TL;DR

Zorg voor goede ventilatie om de CO₂ binnenshuis laag te houden en het O₂-niveau gezond te houden. Door de molaire massa van lucht te begrijpen, kunnen ingenieurs HVAC-systemen ontwerpen en de samenstelling van de atmosfeer beoordelen.

Waarschuwing

Cryogene gassen en vloeistoffen zijn extreem koud en kunnen bij contact de huid binnen enkele seconden bevriezen. Behandel ze met de juiste beschermende uitrusting.