องค์ประกอบของอากาศ: แก๊สในบรรยากาศโลกเป็นร้อยละ

อากาศแห้งที่ระดับน้ำทะเลเป็นสารผสมของแก๊ส ส่วนใหญ่คือไนโตรเจนและออกซิเจน แผนภูมิแสดงแก๊สแต่ละชนิดพร้อมสูตรและร้อยละโดยปริมาตร

ไนโตรเจน — 78.084% ออกซิเจน — 20.946% อาร์กอน — 0.934% อื่น ๆ — 0.036%
ชื่อFormula% โดยปริมาตร
ไนโตรเจนN₂78.084
ออกซิเจนO₂20.946
อาร์กอนAr0.934
คาร์บอนไดออกไซด์CO₂0.042
นีออนNe0.001818
ฮีเลียมHe0.000524
มีเทนCH₄0.00019
คริปทอนKr0.000114
ไฮโดรเจนH₂0.00005

อากาศแห้งที่ระดับน้ำทะเล ไอน้ำแปรผันตั้งแต่ประมาณ 0–4% คาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นประมาณ 2–3 ppm ต่อปี

แผนภูมิแสดงอะไร

ไนโตรเจน (N₂) เป็น 78.084% ของอากาศแห้ง และออกซิเจน (O₂) เป็น 20.946% รวมกันจึงเป็นประมาณ 99% อาร์กอน (Ar) ที่ 0.934% เป็นส่วนที่เหลือเกือบทั้งหมด คาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 0.042% หรือ 420 ส่วนในล้านส่วน (ppm) และนีออน ฮีเลียม มีเทน คริปทอน และไฮโดรเจนมีเพียงเล็กน้อย

วิธีอ่านร้อยละ

ค่าเป็นร้อยละโดยปริมาตร สำหรับแก๊ส ร้อยละโดยปริมาตรเท่ากับร้อยละโดยโมล เพราะแก๊สปริมาตรเท่ากันที่อุณหภูมิและความดันเดียวกันมีจำนวนโมเลกุลเท่ากัน ตัวเลขเป็นของอากาศแห้ง อากาศจริงยังมีไอน้ำตั้งแต่เกือบ 0% ถึงประมาณ 4% ซึ่งทำให้ร้อยละของแก๊สอื่นลดลงเล็กน้อย

เหตุใดองค์ประกอบจึงสำคัญ

ออกซิเจนช่วยการหายใจและการเผาไหม้ และไนโตรเจนทำให้เจือจางลง ไฟลุกไหม้รุนแรงกว่ามากในออกซิเจนบริสุทธิ์ อาร์กอนไม่ว่องไวต่อปฏิกิริยา จึงใช้ปกป้องโลหะขณะเชื่อม ที่พบมากเพราะโพแทสเซียม-40 ในหินค่อย ๆ สลายเป็นอาร์กอน-40

คาร์บอนไดออกไซด์และมีเทนเป็นเพียงส่วนเล็กน้อย แต่เป็นแก๊สเรือนกระจกที่กักเก็บความร้อน และคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นประมาณ 2 ถึง 3 ppm ต่อปี สาเหตุหลักมาจากการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล อุตสาหกรรมแยกไนโตรเจน ออกซิเจน และอาร์กอนโดยทำให้อากาศเย็นจนกลายเป็นของเหลวแล้วกลั่น

ตัวอย่างวิธีทำ

กฎของดาลตันกล่าวว่าแก๊สแต่ละชนิดมีส่วนต่อความดันรวมตามสัดส่วนของมัน ที่ความดันระดับน้ำทะเล 101.325 kPa ความดันย่อยของออกซิเจนคือ 0.20946 × 101.325 kPa = 21.22 kPa ในทำนองเดียวกัน อากาศแห้งตัวอย่าง 10.0 L มีไนโตรเจนประมาณ 7.81 L ออกซิเจน 2.09 L และอาร์กอน 0.0934 L

คำถามที่พบบ่อย

อากาศมีออกซิเจนกี่เปอร์เซ็นต์

ออกซิเจนเป็น 20.946% ของอากาศแห้งโดยปริมาตร ซึ่งมักปัดเป็น 21% สัดส่วนนี้แทบไม่ต่างกันที่ยอดเขาเอเวอเรสต์ สิ่งที่ลดลงตามความสูงคือความดันรวม ลมหายใจแต่ละครั้งจึงมีออกซิเจนน้อยลง

แก๊สใดมีมากที่สุดในบรรยากาศ

ไนโตรเจน N₂ ที่ 78.084% ของอากาศแห้งโดยปริมาตร ค่อนข้างไม่ว่องไวต่อปฏิกิริยา เพราะพันธะสามที่เชื่อมสองอะตอมของมันแข็งแรงมาก

มวลโมลาร์ของอากาศคือเท่าใด

มวลโมลาร์เฉลี่ยของอากาศแห้งประมาณ 28.97 g/mol หาได้จากการถ่วงน้ำหนักมวลโมลาร์ของแต่ละแก๊สด้วยสัดส่วนโมลของมัน แก๊สที่มีมวลโมลาร์ต่ำกว่า เช่น ฮีเลียมที่ 4.003 g/mol จะลอยขึ้นในอากาศ

อากาศเป็นสารประกอบหรือสารผสม

อากาศเป็นสารผสม แก๊สในอากาศไม่ได้สร้างพันธะเคมีต่อกัน องค์ประกอบเปลี่ยนแปรได้ เช่น ปริมาณไอน้ำ และแยกได้ด้วยวิธีทางกายภาพ เช่น การกลั่นลำดับส่วนของอากาศเหลว