Вопрос задан 18.10.2026 в 08:39. Предмет Химия. Спрашивает Усамов Арсен.

Состав воздуха. Как рассчитать количество кислорода в определённом объёме воздуха? И чему равна молекулярная масса воздуха?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Новикова Яна.

1. Состав воздуха

Воздух — это смесь различных газов, основными компонентами которой являются азот и кислород. Состав сухого воздуха у поверхности Земли приблизительно следующий:

Газ

Объёмная доля

Химическая формула

Азот

78,08%

N₂

Кислород

20,95%

O₂

Аргон

0,93%

Ar

Углекислый газ

около 0,04%

CO₂

Другие газы

около 0,01%

Ne, He, CH₄ и др.

В воздухе также содержится водяной пар, количество которого зависит от температуры, влажности и других условий. Его содержание может составлять от почти 0 до нескольких процентов.

В большинстве расчётов принимают, что кислород составляет примерно 21% объёма воздуха, а азот — примерно 78%.

2. Как рассчитать количество кислорода в определённом объёме воздуха?

Чтобы определить объём кислорода, содержащегося в заданном объёме воздуха, нужно умножить объём воздуха на объёмную долю кислорода.

Формула:

VO2=Vвоздуха⋅0,21V_{\mathrm{O_2}}=V_{\text{воздуха}}\cdot 0{,}21

где:

  • VO2V_{\mathrm{O_2}} — объём кислорода;

  • VвоздухаV_{\text{воздуха}} — общий объём воздуха;

  • 0,210{,}21 — объёмная доля кислорода в воздухе.

Пример 1. Сколько кислорода содержится в 10 литрах воздуха?

Дано:

Vвоздуха=10 лV_{\text{воздуха}}=10\text{ л}

Решение:

VO2=10⋅0,21=2,1 лV_{\mathrm{O_2}}=10\cdot 0{,}21=2{,}1\text{ л}

Ответ: в 10 литрах воздуха содержится примерно 2,1 литра кислорода.

Пример 2. Сколько кислорода содержится в 1 м³ воздуха?

VO2=1⋅0,21=0,21 м3V_{\mathrm{O_2}}=1\cdot 0{,}21=0{,}21\text{ м}^3

Поскольку 1 м³ равен 1000 литрам, получаем:

0,21 м3=210 л0{,}21\text{ м}^3=210\text{ л}

Ответ: в 1 м³ воздуха содержится примерно 0,21 м³, или 210 литров, кислорода.

Эти расчёты справедливы для обычного сухого воздуха и предполагают, что кислород и воздух находятся при одинаковых температуре и давлении.

Если требуется определить не объём, а массу кислорода, расчёт будет другим. Массовая доля кислорода в воздухе составляет приблизительно 23,1%, поэтому:

mO2≈mвоздуха⋅0,231m_{\mathrm{O_2}}\approx m_{\text{воздуха}}\cdot 0{,}231

3. Чему равна молекулярная масса воздуха?

Воздух является смесью газов, поэтому у него нет единственной молекулы с определённой молекулярной массой. Вместо этого используют среднюю относительную молекулярную массу воздуха, учитывающую состав смеси.

Она равна приблизительно:

Mr(воздуха)≈28,97\boxed{M_r(\text{воздуха})\approx 28{,}97}

Молярная масса воздуха составляет:

M(воздуха)≈28,97 г/моль\boxed{M(\text{воздуха})\approx 28{,}97\text{ г/моль}}

В школьных задачах обычно используют округлённое значение 29 г/моль.

Среднюю молярную массу воздуха рассчитывают как сумму произведений молярных масс отдельных газов на их объёмные доли:

Mвозд.≈0,7808⋅28,014+0,2095⋅31,998+0,0093⋅39,948+0,0004⋅44,01\begin{aligned} M_{\text{возд.}} \approx {}& 0{,}7808\cdot28{,}014\\ &+0{,}2095\cdot31{,}998\\ &+0{,}0093\cdot39{,}948\\ &+0{,}0004\cdot44{,}01 \end{aligned}

Здесь учитываются соответственно азот, кислород, аргон и углекислый газ.

В результате получаем приблизительно 28,97 г/моль.

Итак, основные значения, которые следует запомнить:

  • Кислород в воздухе — около 21% по объёму.

  • Объём кислорода рассчитывается по формуле VO2=0,21VвоздухаV_{\mathrm{O_2}}=0{,}21V_{\text{воздуха}}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Химия

Химия 03.05.2025 14:42 341 Галкина Милана
Химия 19.04.2026 22:49 188 Стрекалов Антон

Последние заданные вопросы в категории Химия

Задать вопрос