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  • Cómo calcular la masa molar del aire

    Por Paulina Gill
    Actualizado el 30 de agosto de 2022

    aapsky/iStock/GettyImages

    La masa molar de cualquier sustancia (sólida, líquida o gaseosa) es la masa de un mol, es decir, 6,022 × 10²³ entidades, de esa sustancia. Está determinada por la suma de las masas atómicas de sus átomos constituyentes. Para una mezcla como el aire, la masa molar es el promedio ponderado del peso molecular de cada componente, ponderado por su fracción volumétrica en la mezcla.

    Paso 1:Identificar los componentes principales

    El aire se compone principalmente de los siguientes gases (fracciones volumétricas relativas a 1 unidad de aire):

    • Nitrógeno 78,09 % (0,7809)
    • Oxígeno 20,95 % (0,2095)
    • Argón 0,933 % (0,00933)
    • Dióxido de carbono 0,03 % (0,0003)
    • Otros gases traza:neón 0,000018, helio 0,000005, criptón 0,000001, hidrógeno 0,0000005, xenón 0,09×10⁻⁶

    Paso 2:multiplicar por pesos moleculares

    Como el nitrógeno (N₂) y el oxígeno (O₂) son diatómicos, sus pesos moleculares son el doble de sus masas atómicas:28,014 gmol⁻¹ para N₂ y 32,00 gmol⁻¹ para O₂. Los cálculos son los siguientes:

    • Nitrógeno: 28,014 × 0,7809 = 21,876
    • Oxígeno: 32,00 × 0,2095 = 6,704
    • Argón: 39,94 × 0,00933 = 0,3726
    • Dióxido de carbono: 44,01 × 0,0003 = 0,013
    • Neón: 20,18 × 0,000018 = 3,6324 × 10⁻⁴
    • Helio: 4,00 × 0,000005 = 2,0 × 10⁻⁵
    • Criptón: 83,8 × 0,000001 = 8,38 × 10⁻⁵
    • Hidrógeno: 2,02 × 0,0000005 = 1,01 × 10⁻⁶
    • Xenón: 131,29 × 0,09 × 10⁻⁶ = 1,18 × 10⁻⁵

    Paso 3:Sumar las contribuciones

    La suma de todos los pesos moleculares ponderados da una masa molar de aire de 28,9656 gmol⁻¹. Esto significa que un mol de aire seco (6,022 × 10²³ moléculas) pesa 28,9656 gramos a una temperatura y presión estándar (STP) de 60 °F y 14,696 psi absolutas. En STP, ese topo ocupa 22,4 litros o 0,7910 pies cúbicos.

    TL;DR

    Mantenga una ventilación adecuada para mantener bajos los niveles de CO₂ en el interior y saludables los niveles de O₂. Comprender la masa molar del aire ayuda a los ingenieros a diseñar sistemas HVAC y evaluar la composición atmosférica.

    Advertencia

    Los gases y líquidos criogénicos son extremadamente fríos y pueden congelar la piel en segundos al entrar en contacto. Manéjelos con el equipo de protección adecuado.

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