Av Pauline Gill
Uppdaterad 30 augusti 2022

aapsky/iStock/GettyImages

Molmassan för något ämne - fast, flytande eller gas - är massan av en mol, det vill säga 6,022×10²³ enheter, av det ämnet. Det bestäms av summan av atommassorna av dess ingående atomer. För en blandning som luft är molmassan det viktade medelvärdet av varje komponents molekylvikt, viktat av dess volymetriska fraktion i blandningen.

Steg 1 – Identifiera de viktigaste beståndsdelarna

Luft består huvudsakligen av följande gaser (volymetriska fraktioner i förhållande till 1 enhet luft):

• Kväve 78,09 % (0,7809)
• Syre 20,95 % (0,2095)
• Argon 0,933 % (0,00933)
• Koldioxid 0,03 % (0,0003)
• Andra spårgaser:neon 0,000018, helium 0,000005, krypton 0,000001, väte 0,0000005, xenon 0,09×10⁻⁶

Steg 2 – Multiplicera med molekylvikter

Eftersom kväve (N2) och syre (O2) är diatomiska, är deras molekylvikter två gånger deras atommassa:28,014 gmol-1 för N2 och 32,00 gmol-1 för O2. Beräkningarna är följande:

• Kväve: 28,014 × 0,7809 = 21,876
• Syre: 32,00 × 0,2095 = 6,704
• Argon: 39,94 × 0,00933 = 0,3726
• Koldioxid: 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
• Väte: 2,02 × 0,0000005 = 1,01 × 10⁻⁶
• Xenon: 131,29 × 0,09 × 10⁻⁶ = 1,18 × 10⁻⁵

Steg 3 – Summa bidragen

Tillsats av alla viktade molekylvikter ger en molär luftmassa på 28,9656 gmol⁻¹. Det betyder att en mol torr luft (6,022×10²³ molekyler) väger 28,9656 gram under standardtemperatur och standardtryck (STP) på 60°F och 14,696psi absolut. Vid STP upptar den mullvaden 22,4L, eller 0,7910ft³.

TL;DR

Upprätthåll ordentlig ventilation för att hålla CO₂ inomhus låg och O₂-nivåer friska. Att förstå luftens molära massa hjälper ingenjörer att designa HVAC-system och bedöma atmosfärens sammansättning.

Varning

Kryogena gaser och vätskor är extremt kalla och kan frysa huden på några sekunder vid kontakt. Hantera dem med lämplig skyddsutrustning.