Komposisi udara: gas dalam atmosfera Bumi mengikut peratus
Udara kering pada aras laut ialah campuran gas, kebanyakannya nitrogen dan oksigen. Carta menunjukkan setiap gas dengan formula dan peratusannya mengikut isi padu.
| Nama | Formula | % isi padu |
|---|---|---|
| Nitrogen | N₂ | 78.084 |
| Oksigen | O₂ | 20.946 |
| Argon | Ar | 0.934 |
| Karbon dioksida | CO₂ | 0.042 |
| Neon | Ne | 0.001818 |
| Helium | He | 0.000524 |
| Metana | CH₄ | 0.00019 |
| Kripton | Kr | 0.000114 |
| Hidrogen | H₂ | 0.00005 |
Udara kering pada aras laut. Wap air berbeza daripada kira-kira 0–4%. Karbon dioksida meningkat kira-kira 2–3 ppm setahun.
Apa yang ditunjukkan oleh carta
Nitrogen (N₂) membentuk 78.084% udara kering dan oksigen (O₂) 20.946%, maka bersama-sama mereka menyumbang kira-kira 99%. Argon (Ar), pada 0.934%, hampir semua bakinya. Karbon dioksida kira-kira 0.042%, atau 420 bahagian per juta (ppm), dan neon, helium, metana, kripton dan hidrogen hanya terdapat sebagai kesan.
Cara membaca peratusan
Nilai ini ialah peratusan mengikut isi padu. Bagi gas, peratus isi padu sama dengan peratus mol, kerana isi padu gas yang sama pada suhu dan tekanan yang sama mengandungi bilangan molekul yang sama. Angka ini untuk udara kering; udara sebenar juga mengandungi daripada hampir 0% hingga kira-kira 4% wap air, yang menurunkan peratusan lain sedikit.
Mengapa komposisi itu penting
Oksigen menyokong pernafasan dan pembakaran, dan nitrogen mencairkannya; api membakar jauh lebih hebat dalam oksigen tulen. Argon tidak reaktif, maka ia melindungi logam semasa kimpalan. Ia banyak kerana kalium-40 dalam batuan perlahan-lahan mereput menjadi argon-40.
Karbon dioksida dan metana hanya pecahan kecil, tetapi ia gas rumah hijau yang memerangkap haba, dan karbon dioksida meningkat kira-kira 2 hingga 3 ppm setahun, terutamanya daripada pembakaran bahan api fosil. Industri memisahkan nitrogen, oksigen dan argon dengan menyejukkan udara sehingga mencecair dan kemudian menyulingnya.
Contoh penyelesaian
Hukum Dalton menyatakan setiap gas menyumbang kepada jumlah tekanan mengikut bahagiannya. Pada tekanan aras laut 101.325 kPa, tekanan separa oksigen ialah 0.20946 × 101.325 kPa = 21.22 kPa. Dengan cara yang sama, sampel udara kering 10.0 L mengandungi kira-kira 7.81 L nitrogen, 2.09 L oksigen dan 0.0934 L argon.
Soalan Lazim
Berapakah peratusan oksigen dalam udara?
Oksigen membentuk 20.946% udara kering mengikut isi padu, biasanya dibundarkan kepada 21%. Bahagian ini hampir sama di puncak Gunung Everest; yang menurun dengan altitud ialah jumlah tekanan, maka setiap tarikan nafas mengandungi kurang oksigen.
Apakah gas paling banyak dalam atmosfera?
Nitrogen, N₂, pada 78.084% udara kering mengikut isi padu. Ia agak tidak reaktif kerana ikatan tiga yang menyambung dua atomnya sangat kuat.
Apakah jisim molar udara?
Jisim molar purata udara kering ialah kira-kira 28.97 g/mol, diperoleh dengan membobotkan jisim molar setiap gas mengikut pecahan molnya. Gas dengan jisim molar yang lebih rendah, seperti helium pada 4.003 g/mol, naik dalam udara.
Adakah udara sebatian atau campuran?
Udara ialah campuran. Gasnya tidak terikat secara kimia antara satu sama lain, komposisinya berbeza, contohnya pada wap air, dan ia boleh dipisahkan dengan kaedah fizik seperti penyulingan berperingkat udara cecair.