Ich entschuldige mich im Voraus, wenn dies für diese Site zu grundlegend ist.
Wenn man bedenkt, dass Wasserstoff leichter als Sauerstoff und Wasser 2 ist / 3 Wasserstoff und nur 1/3 Sauerstoff, und unsere „Luft“ besteht hauptsächlich aus Sauerstoff. Warum ist Wasser nicht leichter als Luft?
Kommentare
- Wasserdampf ist leichter als Luft. Flüssiges Wasser ist ebenfalls leichter als flüssige " Luft " (entweder flüssiger Stickstoff oder flüssiger Sauerstoff) ist ein geeigneter Ersatz).
- Außerdem ist Luft meistens Stickstoff, nicht Sauerstoff. Wenn es hauptsächlich Sauerstoff wäre, wäre die Atmosphäre brennbar. Das wäre kühl, aber nicht lebensfördernd.
- @ tpg2114 so einfach ausgedrückt, Flüssigkeit ist dichter als Dampf?
- @ tpg2114 Sauerstoffgas ist nicht direkt brennbar, aber in hohen Konzentrationen macht es fast Alles andere ist leicht brennbar. Sie können ' O2 nicht selbst verbrennen.
- @tryingToGetPr ogrammingStraight: Ja, Flüssigkeit ist dichter als Dampf.
Antwort
Luft ist leichter, weil weniger Moleküle pro Person vorhanden sind Volumeneinheit im Vergleich zu einer Volumeneinheit von flüssigem Wasser. Ein Mol Wasser ist 18 Gramm, ein Liter Wasser enthält also etwa 55 Mol (1000 Gramm).
Ein Mol Luft bei Standardtemperatur und -druck nimmt jedoch ein Volumen von 22,4 Litern ein, viel mehr . Wenn Sie einen Mol 02 (32 Gramm) durch 22,4 teilen, haben Sie nur etwas mehr als ein Gramm für diesen Liter Luft.
Antwort
Sie haben vergessen zu erwähnen, welche Menge Wasser und Luft Sie als Vergleich nehmen. Das Gewicht ist proportional zur Masse. Wenn Sie also mehr Luft und weniger Wasser in zwei gleichen Behältern aufnehmen, wird die Luft sicher schwerer. Nehmen Sie nicht das gleiche „Volumen“ von beiden Dingen, da es nicht notwendig ist, dass das gleiche Volumen an Wasser und Luft die gleiche Menge an Materie enthält … Sie sehen, es ist die Menge an Materie das gibt etwas Gewicht.
Antwort
Luft ist hauptsächlich Distickstoff und Disauerstoff.
Im Raum Temperatur Wasser ist flüssig und die Moleküle sind aufgrund der starken Anziehung von Wassermolekülen nahe beieinander. Diese intermolekulare Wechselwirkung wird als „Wasserstoffbindung“ bezeichnet. Das Sauerstoffatom von Wasser hat eine teilweise negative Ladung und die Wasserstoffatome teilweise positive Ladungen. Ein Wasserstoff Das Atom eines Moleküls wird vom Sauerstoffatom eines anderen Moleküls angezogen. Die Wasserstoffatome werden häufig mit zwei Sauerstoffatomen geteilt, und Cluster von Molekülen werden schnell gebildet und zerstört. Andererseits Distickstoff und Disauerstoff haben kein permanentes Dipolmoment und werden nur schwach voneinander angezogen. Sie verbleiben in der Gasphase mit den Molekülen weit entfernt t aufgrund dieser schwachen Wechselwirkung.
Die relativen Massen sind:
Wasser (HOH) 18
Stickstoff (NN) 28
Sauerstoff (OO) 32
Wenn also die Moleküle gleich weit voneinander entfernt wären, wäre Wasser am wenigsten dicht. Dies ist, was tatsächlich in der Gasphase auftritt, Wasserdampf ist weniger dicht als Luft. Wasser befindet sich meist in der flüssigen Phase, wobei die Moleküle bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck aufgrund intermolekularer Kräfte viel näher beieinander liegen.
Kommentare
- Es ist nicht nur der Dipol und die Bindung, andererseits haben HH, NN und OO sehr einfaches, fast ideales Gas. Eigenschaften. Aber mit Ihrer Antwort ist es die einzige nicht-tautologische 🙂
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Durchdenken Das Problem, dass Wasserdampf von Natur aus ein festes Volumen hat, enthält mehr Energie in Form von Wärme. Die Wärme verdrängt Luftmoleküle um sie herum und macht das Volumen leichter als in einem Heißluftballon. Die Menge an Atomen im festen Volumen ist im Vergleich zur Umgebungsluft im Wasserdampf höher. Ich sehe Wasserdampf isoliert aufgrund seines Zustands als schwerer an. Die Energie ist ein Faktor in der Gleichung, anstatt dass Dampf leichter ist … vielleicht ist mein Verständnis fehlerhaft.
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Die Die Komplexität des Moleküls im Vergleich zu H2 und O2 macht seine thermodinamischen Eigenschaften völlig anders, bis zu dem Punkt, dass es sich bei Raumtemperatur sogar in einer anderen Phase befindet.