Samenstelling van lucht: de gassen in de atmosfeer van de aarde in procenten
Droge lucht op zeeniveau is een mengsel van gassen, vooral stikstof en zuurstof. De tabel toont elk gas met zijn formule en zijn volumepercentage.
| Naam | Formula | % vol |
|---|---|---|
| Stikstof | N₂ | 78,084 |
| Zuurstof | O₂ | 20,946 |
| Argon | Ar | 0,934 |
| Koolstofdioxide | CO₂ | 0,042 |
| Neon | Ne | 0,001818 |
| Helium | He | 0,000524 |
| Methaan | CH₄ | 0,00019 |
| Krypton | Kr | 0,000114 |
| Waterstof | H₂ | 0,00005 |
Droge lucht op zeeniveau. Waterdamp varieert van ongeveer 0–4%. Koolstofdioxide neemt toe met ruwweg 2–3 ppm per jaar.
Wat de tabel laat zien
Stikstof (N₂) vormt 78,084% van droge lucht en zuurstof (O₂) 20,946%, samen dus ongeveer 99%. Argon (Ar), met 0,934%, is bijna alles wat overblijft. Koolstofdioxide is ongeveer 0,042%, oftewel 420 deeltjes per miljoen (ppm), en neon, helium, methaan, krypton en waterstof zijn alleen in sporen aanwezig.
Zo lees je de percentages
De waarden zijn volumepercentages. Bij gassen is het volumepercentage gelijk aan het molpercentage, omdat gelijke volumes gas bij dezelfde temperatuur en druk evenveel moleculen bevatten. De cijfers gelden voor droge lucht; echte lucht bevat ook van bijna 0% tot ongeveer 4% waterdamp, wat de andere percentages iets verlaagt.
Waarom de samenstelling ertoe doet
Zuurstof maakt ademhaling en verbranding mogelijk, en stikstof verdunt het; een vuur brandt veel heftiger in zuivere zuurstof. Argon is onreactief en beschermt daarom metalen tijdens het lassen. Het is algemeen aanwezig omdat kalium-40 in gesteente langzaam vervalt tot argon-40.
Koolstofdioxide en methaan zijn maar kleine fracties, maar het zijn broeikasgassen die warmte vasthouden, en koolstofdioxide neemt met ongeveer 2 tot 3 ppm per jaar toe, vooral door het verbranden van fossiele brandstoffen. De industrie scheidt stikstof, zuurstof en argon door lucht af te koelen tot ze vloeibaar wordt en die daarna te destilleren.
Uitgewerkt voorbeeld
De wet van Dalton zegt dat elk gas bijdraagt aan de totale druk naar rato van zijn aandeel. Bij een druk op zeeniveau van 101,325 kPa is de partiële druk van zuurstof 0,20946 × 101,325 kPa = 21,22 kPa. Op dezelfde manier bevat een monster droge lucht van 10,0 L ongeveer 7,81 L stikstof, 2,09 L zuurstof en 0,0934 L argon.
Veelgestelde vragen
Hoeveel procent van lucht is zuurstof?
Zuurstof vormt 20,946% van droge lucht naar volume, meestal afgerond op 21%. Het aandeel is op de top van de Mount Everest bijna hetzelfde; wat met de hoogte afneemt is de totale druk, dus elke ademhaling bevat minder zuurstof.
Wat is het meest voorkomende gas in de atmosfeer?
Stikstof, N₂, met 78,084% van droge lucht naar volume. Het is vrij onreactief omdat de drievoudige binding tussen de twee atomen erg sterk is.
Wat is de molaire massa van lucht?
De gemiddelde molaire massa van droge lucht is ongeveer 28,97 g/mol, berekend door de molaire massa van elk gas te wegen met zijn molfractie. Gassen met een lagere molaire massa, zoals helium met 4,003 g/mol, stijgen op in lucht.
Is lucht een verbinding of een mengsel?
Lucht is een mengsel. De gassen zijn niet chemisch aan elkaar gebonden, de samenstelling varieert, bijvoorbeeld in waterdamp, en het kan met fysische methoden worden gescheiden, zoals fractionele destillatie van vloeibare lucht.