「なぜ空気の分子量は28.8なのか？」という疑問は、混合気体を学ぶ上で最も格好の導入となります。結論から言えば、空気は単一の純物質ではなく、窒素（約80%）と酸素（約20%）を主成分とする混合気体だからです。それぞれの分子量（窒素 $N_2 = 28.0$、酸素 $O_2 = 32.0$）に存在比率を掛け合わせる加重平均によって、この数値が導かれます。
ここで軸となるのが混合気体の平均分子量公式です。成分気体 $A, B, C \dots$ の分子量を $M_A, M_B, M_C \dots$、それぞれのモル分率を $x_A, x_B, x_C \dots$ と置くと、平均分子量 $M$ は以下の式で定義されます。
$M = M_A \times x_A + M_B \times x_B + M_C \times x_C + \dots$
実務や試験で極めて重要な前提が、体積比とモル質量の関係です。アボガドロの法則により、同温・同圧のもとでは「すべての気体は同体積中に同数の分子を含む」ため、気体の体積比はそのまま物質量比（モル比）に一致します。つまり、問題文に「体積比で窒素4、酸素1」と書かれていれば、それは直ちにモル比が 4：1 であることを意味します。
したがって、モル分率の求め方は「該当成分の物質量（または体積） ÷ 全体の物質量（または体積）」となります。乾燥空気を窒素 $4/5$（0.80）、酸素 $1/5$（0.20）と近似した場合の計算は以下の通りです。
$M = 28.0 \times \frac{4}{5} + 32.0 \times \frac{1}{5} = 22.4 + 6.4 = 28.8$
アルゴン（約0.93%、分子量40）や二酸化炭素（約0.04%、分子量44）を精密に算入しても約28.96となり、有効数字3桁で概算するときは一般に「28.8」が定数のように扱われます。この道筋を自力で再現できるかどうかが、すべての混合気体計算の出発点です。
