Thành phần của không khí: các khí trong khí quyển Trái Đất theo phần trăm

Không khí khô ở mực nước biển là hỗn hợp các khí, chủ yếu là nitơ và oxi. Biểu đồ cho thấy từng khí kèm công thức và phần trăm theo thể tích.

Nitơ — 78,084% Oxi — 20,946% Agon — 0,934% Khác — 0,036%
TênFormula% thể tích
NitơN₂78,084
OxiO₂20,946
AgonAr0,934
Cacbon đioxitCO₂0,042
NeonNe0,001818
HeliHe0,000524
MetanCH₄0,00019
KryptonKr0,000114
HiđroH₂0,00005

Không khí khô ở mực nước biển. Hơi nước dao động từ khoảng 0–4%. Cacbon đioxit đang tăng khoảng 2–3 ppm mỗi năm.

Biểu đồ cho thấy gì

Nitơ (N₂) chiếm 78,084% không khí khô và oxi (O₂) 20,946%, nên cùng nhau chúng chiếm khoảng 99%. Agon (Ar), ở 0,934%, gần như là toàn bộ phần còn lại. Cacbon đioxit khoảng 0,042%, tức 420 phần triệu (ppm), còn neon, heli, metan, kripton và hiđro chỉ có ở dạng vết.

Cách đọc các phần trăm

Các giá trị là phần trăm theo thể tích. Với chất khí, phần trăm thể tích bằng phần trăm mol, vì các thể tích khí bằng nhau ở cùng nhiệt độ và áp suất chứa số phân tử bằng nhau. Các số liệu dành cho không khí khô; không khí thực còn chứa từ gần 0% đến khoảng 4% hơi nước, làm giảm nhẹ các phần trăm khác.

Vì sao thành phần này quan trọng

Oxi duy trì sự hô hấp và sự cháy, còn nitơ làm loãng nó; một đám cháy trong oxi tinh khiết dữ dội hơn nhiều. Agon không phản ứng, nên nó che chắn kim loại khi hàn. Nó phổ biến vì kali-40 trong đá từ từ phân rã thành agon-40.

Cacbon đioxit và metan chỉ là những phần nhỏ, nhưng chúng là khí nhà kính giữ nhiệt, và cacbon đioxit đang tăng khoảng 2 đến 3 ppm mỗi năm, chủ yếu do đốt nhiên liệu hóa thạch. Công nghiệp tách nitơ, oxi và agon bằng cách làm lạnh không khí đến khi hóa lỏng rồi chưng cất.

Ví dụ có lời giải

Định luật Dalton cho biết mỗi khí đóng góp vào áp suất tổng tỉ lệ với phần của nó. Ở áp suất mực nước biển 101,325 kPa, áp suất riêng phần của oxi là 0,20946 × 101,325 kPa = 21,22 kPa. Tương tự, một mẫu không khí khô 10,0 L chứa khoảng 7,81 L nitơ, 2,09 L oxi và 0,0934 L agon.

Câu hỏi thường gặp

Oxi chiếm bao nhiêu phần trăm không khí?

Oxi chiếm 20,946% không khí khô theo thể tích, thường làm tròn thành 21%. Tỉ lệ này gần như như nhau trên đỉnh Everest; thứ giảm theo độ cao là áp suất tổng, nên mỗi hơi thở chứa ít oxi hơn.

Khí nào có nhiều nhất trong khí quyển?

Nitơ, N₂, chiếm 78,084% không khí khô theo thể tích. Nó khá trơ vì liên kết ba nối hai nguyên tử của nó rất bền.

Khối lượng mol của không khí là bao nhiêu?

Khối lượng mol trung bình của không khí khô khoảng 28,97 g/mol, tính bằng cách lấy khối lượng mol của từng khí nhân với phần mol của nó. Các khí có khối lượng mol thấp hơn, như heli ở 4,003 g/mol, bay lên trong không khí.

Không khí là hợp chất hay hỗn hợp?

Không khí là hỗn hợp. Các khí của nó không liên kết hóa học với nhau, thành phần của nó thay đổi, chẳng hạn ở hơi nước, và nó có thể được tách bằng các phương pháp vật lý như chưng cất phân đoạn không khí lỏng.