¿Cuánto pesa el aire? A primera vista, esta es una pregunta completamente sin sentido, porque el aire no se puede tocar, como solíamos pensar, no nos presiona, es completamente invisible, no se siente y, en general, ¿cómo puede el aire pesar algo? Incluso a veces dicen de las personas delgadas y huesudas: "¡Sí, él (o ella) es más ligero que el aire!". Cuánto pesa el aire parece ser una pregunta completamente absurda. Y sin embargo, viene de alguna parte.
La cuestión de cuánto pesa el aire está lejos de ser tan absurda como parece a primera vista. No tiene ningún sentido cuando se trata del peso del aire en el contexto de reacciones y cálculos químicos. Por lo general, los químicos operan con la masa molar del aire.
¿Qué es y cómo lograron los científicos pesar el aire? ¿Usaron algún peso especial? ¿Y cuál es la masa del aire? ¿Cómo medirlo? ¿Y si necesita calcular el peso de un volumen muy grande de aire?
¿Qué es la masa molar?
La masa molar es la relación (signo de división) entre la masa de una sustancia y el número de moles de esa sustancia. En otras palabras, la masa molar de una sustancia es la masa de un mol de estasustancias.
La forma generalmente aceptada de masa molar en fórmulas químicas es la letra mayúscula "M". Es decir, si necesita escribir la frase "la masa molar de una sustancia es igual" como fórmula, se verá así: "M=…"
Por lo general, el subíndice indica la masa molar a la que se refiere la sustancia. Para una sustancia compleja, como el aire, que no tiene una forma abreviada específica, también se puede indicar entre paréntesis. Entonces, la masa molar del aire se puede denotar como Maire o como M (aire). Aún así, la opción de escribir con un índice más bajo es más preferible.
¿Cómo se mide la masa molar?
La unidad de masa molar en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es el kilogramo por mol. En forma abreviada en la versión rusa, se verá como "kg / mol", y la abreviatura internacional aceptada se escribe como kg / mol. Históricamente, sin embargo, las masas molares se han medido en gramos por mol, ya que, por regla general, estamos hablando de cantidades y cantidades muy pequeñas de una sustancia, lo que significa que los kilogramos aquí solo complicarían los cálculos sin realizar ninguna otra función.
¿Qué es un lunar?
Como se mencionó anteriormente, la masa molar expresa el peso de un mol de una sustancia. Pero, ¿qué es este lunar? ¿Cómo calcularlo? ¿Quién y cuándo decidió calcular la masa en moles?
Mol, de acuerdo con la Resolución de la XIV Conferencia General sobre Pesos y Medidas, adoptada en 1971, y el Reglamento sobre Unidades de Valores Permitidas para Uso en la Federación Rusa, se define como el númerosustancias de un sistema que contiene tantos elementos estructurales como átomos hay en el carbono-12 que pesan 0,012 kg. Los bloques de construcción pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas y grupos específicos de partículas.
El nombre de esta cantidad proviene del latín moles, que significa "cantidad, masa, conjunto contable".
¿Cuál es la masa molar del aire?
Entonces, ¿cuánto pesa el aire? Los químicos pueden dar una respuesta exacta a esta pregunta. La masa molar promedio del aire es de 28,98 gramos por mol. Para facilitar el cálculo con fines educativos, este número generalmente se redondea a 29 gramos por mol. Esto se escribe al resolver ecuaciones químicas como 28,98 g/mol o como 29 g/mol. La masa molar del aire para cálculos típicos que no requieren alta precisión no cambia.
¿Cómo lograste pesar un mol de aire?
El aire es una mezcla de varios gases. Se compone principalmente de nitrógeno y oxígeno. Juntos, su participación en el aire es más del 98 por ciento. Además de ellos, el aire contiene hidrógeno, dióxido de carbono, argón y diminutas impurezas de otros gases que forman la atmósfera terrestre, así como las más pequeñas partículas de vapor de agua.
La masa molar del aire se calcula como la masa molar de una mezcla de varias sustancias que lo componen. Es decir, para encontrarlo, es necesario encontrar el promedio aritmético ponderado de la masa molar de las fracciones de masa que forman parte de las sustancias individuales que forman el aire.
Para mayor comodidadLos cálculos de los químicos toman algunos valores ideales de las masas molares de los gases que componen el aire, así como algunas fracciones absolutas de estos gases en el aire. El número 28,98 gramos por mol se obtiene al encontrar el promedio aritmético ponderado usando estos datos.
¿Un mol de aire siempre pesará exactamente lo mismo?
Debido a que el aire es una mezcla de gases, es un compuesto inestable en el que las proporciones exactas de las sustancias pueden cambiar dependiendo de varias condiciones.
Así, por ejemplo, el contenido de dióxido de carbono en el aire es mayor en las grandes ciudades que en las zonas rurales, o incluso más en los bosques, donde es consumido por los árboles, al contrario, aportando un mayor porcentaje de oxígeno en su composición. En general, la composición del aire en el ambiente urbano también cambia mucho debido a los gases de escape, la operación de fábricas y empresas, la concentración desigual de áreas verdes y áreas rodadas en concreto y cemento, así como áreas industriales y recreativas.
Otra manifestación de diferencias en la composición del aire en diferentes lugares es bien conocida por los escaladores. Se debe al hecho de que las moléculas de oxígeno tienen una gran masa y, por lo tanto, con la altura, su concentración en el aire disminuye. En consecuencia, en las tierras altas, el oxígeno en el aire es mucho menor que en las llanuras o las tierras bajas. Al mismo tiempo, la concentración de nitrógeno en el aire aumenta con la altura debido a la disminución de la concentración de oxígeno, ya que este gas tiene una masa molar menor que la masa molar del oxígeno. Es por esolos conquistadores de los picos de las montañas tienen que llevar consigo cilindros de oxígeno, y una persona que llega por primera vez a una zona montañosa puede sentirse mareada.
También afecta la concentración de gases en el vapor de agua del aire. La proporción de su contenido en el aire depende de la humedad, la temperatura, el clima, la estación y algunas otras condiciones. Su participación no suele ser muy significativa, pero puede alcanzar varios porcentajes en algunas áreas.
¿Cómo puedes encontrar una masa de más aire?
Conociendo la masa molar del aire, puedes calcular cuánto pesa un volumen mayor de aire. Para hacer esto, necesita saber la cantidad de aire.
La masa de aire se calcula multiplicando la cantidad de aire por su masa molar. Si escribe esta declaración como una fórmula, el esquema de cálculo se verá así: m=V × M. En esta fórmula, m denota la masa de aire, V es la cantidad de aire en moles y M es la masa molar de aire.
