Чего в воздухе больше азот кислород аргон

Состав идеального воздуха

Состав воздуха

Воздух необходим для дыхания всем живым организмам. Он состоит из азота, кислорода, аргона, углекислого газа и ряда примесей. Состав атмосферного воздуха может меняться в зависимости от условий и местности.

Так в городской среде уровень углекислого газа в воздухе по сравнению с лесной полосой повышается из-за обилия транспортных средств. В высокогорье концентрация кислорода снижается, так как молекулы азота легче, чем молекулы кислорода. Поэтому концентрация кислорода уменьшается быстрее.

Шотландский физик и химик Джозеф Блэк в 1754 году опытным путем доказал, что воздух – это не просто вещество, а именно газовая смесь

Азот – главная составляющая воздуха. Перевод названия элемента – «безжизненный» – может относится к азоту как простому веществу, но азот в связанном состоянии является одним из главных элементов жизни, входит в состав белков, нуклеиновых кислот, витаминов и т. д.

Кислород

Кислород – самый распространенный элемент на Земле: массовая доля в земной коре 47,3%, а объемная доля в атмосфере – 20,95%, массовая доля в живых организмах – около 65%.

Практически во всех соединениях (кроме соединений с фтором и пероксидов) кислород проявляет постоянную валентность II и степень окисления – 2. Атом кислорода не имеет возбужденных состояний, так как на втором внешнем уровне нет свободных орбиталей. В качестве простого вещества кислород существует в виде двух аллотропных видоизменений – газов кислорода О2 и озона О3. Самое важное соединение кислорода – это вода. Около 71% земной поверхности занимает водная оболочка, без воды невозможна жизнь.

Воздух в квартире на самом деле хуже, чем на улице?

Воздух в помещении в среднем в пять раз грязнее и в десять раз токсичнее уличного. При этом именно в помещениях большинство людей проводят до 90 % времени. Такую статистику приводит заведующий лабораторией производителя системы обеззараживания воздуха «Поток Интер» Евгений Кобзев.

Застоявшийся воздух содержит большое количество микроорганизмов — в том числе тех, которые потенциально могут нанести вред здоровью человека. Основным источником микробов является сам же человек. «С поверхности кожи в воздух попадают такие болезнетворные бактерии, как золотистый стафилококк и различные виды стрептококков, а во время дыхания, чихания и кашля — возбудители туберкулеза, различных пневмоний и гриппа», — комментирует Кобзев.

Какие источники загрязнения воздуха можно выделить?

Пыль опасна тем, что в ней могут селиться клещи. Замглавврача по медицинской части терапевт клиники «МЕДСИ» в Хорошевском проезде Алена Глушакова уточняет, что сами клещи безопасны для человека, но продукты их жизнедеятельности могут вызывать развитие аллергических реакций, вплоть до развития бронхиальной астмы: «Если постоянно дышать пыльным воздухом, то неизбежны заболевания дыхательной системы (хронические заболевания полости носа, глотки, бронхов, легких), воспалительные процессы, головные боли, возникновение раздражения слизистой оболочки глаз из-за аллергических реакций».

Выхлопные автомобильные газы и продукты выброса промышленных предприятий

Проникая через открытые окна, они также создают опасность для здоровья. Выхлопные газы содержат оксиды азота и углерода, диоксид серы, ароматические углеводороды, соединения свинца. Они могут вызывать развитие заболеваний дыхательной и нервной систем, спровоцировать развитие аллергических реакций, кожных заболеваний.

Источник

Какие газы содержатся в воздухе?

Какие газы содержатся в воздухе?

Какие газы содержатся в воздухе?

* в пересчете на сухой воздух (без водяного пара).

** концентрация водяного пара значительно варьируется от примерно 0,0001 % по объему в самых холодных частях атмосферы до 5% по объему в горячих, влажных воздушных массах (в пересчете на сухой воздух).

*** водяной пар составляет около 0,25% по массе от массы всей атмосферы.

Многие вещества природного происхождения также могут присутствовать в воздухе в локально и сезонно изменяющихся малых количествах в виде аэрозолей. К ним относятся пыль, состоящая из различных минеральных и органических веществ (например, серы и сернистых соединений: сероводорода, диоксида серы и пр.), пыльца и споры, морские брызги и вулканический пепел.

Кроме того, различные промышленные загрязнители (сера, хлор и их соединения, пр.) могут присутствовать в воздухе в виде газов или аэрозолей.

Состав воздуха может меняться в небольших пределах: в крупных городах содержание углекислого газа немного выше, чем в лесах; в высокогорье и на больших высотах концентрация кислорода немного ниже вследствие того, что молекулы кислорода тяжелее молекул азота, и поэтому концентрация кислорода с высотой уменьшается быстрее.

Какого газа в воздухе больше?

Азот является химическим элементом, необходимым для существования животных и растений, он входит в состав белков (16-18 % по массе), аминокислот, нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, хлорофилла, гемоглобина и др. В составе живых клеток по числу атомов азота около 2 %, по массовой доле – около 2,5 % (четвёртое место после водорода, углерода и кислорода).

Как простое вещество представляет собой двухатомный газ без цвета, вкуса и запаха. Химически весьма инертен.

Разделяя воздух на составные компоненты, получают промышленный азот. Более ¾ промышленного азота идёт на синтез аммиака, а остальная ¼ применяется в промышленности как инертная среда для множества технологических процессов. Жидкий азот используется как хладагент.

С начала кембрийского периода (кембрия) – 540 миллионов лет назад – содержание кислорода в воздухе колебалось от 15 % до 30 % по объёму. К концу каменноугольного периода (около 300 миллионов лет назад) его уровень достиг максимума в 35 % по объёму, который, возможно, способствовал большому размеру насекомых и земноводных в это время.

В дальнейшем содержание кислорода в воздухе уменьшилось до современных объемов и стабилизировалось.

Кроме того, кислород – это также самый распространённый в земной коре элемент, на его долю (в составе более 1500 соединений различных соединений, главным образом силикатов) приходится около 47 % массы твёрдой земной коры. Морские и пресные воды содержат огромное количество связанного кислорода – 85,82 % (по массе).

Кислород – химически активный неметалл. Как простое вещество при нормальных условиях представляет собой газ без цвета, вкуса и запаха, молекула которого состоит из двух атомов кислорода (химическая формула O₂).

Кислород входит в состав многих органических веществ и присутствует во всех живых клетках. Он входит в состав белков, жиров, углеводов, аминокислот, нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, хлорофилла, гемоглобина и др. По числу атомов в живых клетках он составляет около 25 %, по массовой доле – около 65 %.

Биологическая роль кислорода заключается в том, что большинство живых организмов дышат кислородом. Молекулярный кислород используется живыми организмами для процессов синтеза энергии.

Переход кислорода из атмосферного воздуха в кровь и из крови в ткани зависит от разницы в его парциальном давлении, поэтому биологическое значение имеет парциальное давление кислорода, а не процентное содержание его в воздухе. На уровне моря парциальное давление кислорода равно 160 мм. При снижении его до 140 мм у человека появляются первые признаки гипоксии. Снижение парциального давления до 50-60 мм опасно для жизни.

Кислород постоянно пополняется в атмосфере Земли путем его фотосинтеза растениями, цианобактериями и зелеными водорослями. По некоторым оценкам, зеленые водоросли и цианобактерии в морской среде обеспечивают около 70% свободного кислорода, вырабатываемого на Земле, а остальная часть производится наземными растениями и деревьями.

Простое вещество аргон – инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха. Химически инертен.

Аргон не играет никакой заметной биологической роли. Вместе с тем вдыхание аргона может быть опасно для здоровья, в связи с тем, что в лёгкие не попадает кислород.

Углекислый газ легко пропускает излучение в ультрафиолетовой и видимой частях спектра, которое поступает на Землю от Солнца и обогревает её. В то же время он поглощает испускаемое Землёй инфракрасное излучение и является одним из парниковых газов, вследствие чего принимает участие в процессе глобального потепления. Постоянный рост уровня содержания этого газа в атмосфере наблюдается с начала индустриальной эпохи.

Углекислый газ образуется в качестве одного из конечных продуктов метаболизма в клетках тканей живых организмов. Далее углекислый газ переносится от тканей по венозной системе и затем выделяется с выдыхаемым воздухом через лёгкие. Организм человека выделяет приблизительно 1 кг углекислого газа в сутки.

Углекислый газ участвует в процессах фотосинтеза. Поэтому с марта по сентябрь вследствие фотосинтеза содержание СО₂ в атмосфере падает, а с октября по февраль – повышается.

Углекислый газ нетоксичен. Но при вдыхании его повышенных концентраций в воздухе по воздействию на воздуходышащие живые организмы его относят к удушающим газам. По ГОСТу 8050-85 углекислота относится к 4-му классу опасности.

Заметной биологической роли не играет. Вместе с тем вдыхание неона может быть опасно для здоровья, в связи с тем, что в лёгкие не попадает кислород.

Неон наряду с гелием в составе неоно-гелиевой смеси используется для дыхания океанавтов, водолазов, людей, работающих при повышенных давлениях, чтобы избежать газовой эмболии и азотного наркоза. Преимущество смеси в том, что она меньше охлаждает организм, так как теплопроводность неона меньше, чем гелия.

Метан – простейший по составу предельный углеводород, при нормальных условиях бесцветный газ без вкуса и запаха.

Метан в смеси с воздухом или кислородом горюч и взрывоопасен.

Метан является парниковым газом, более сильным в этом отношении, чем углекислый газ. Его вклад в парниковый эффект составляет 4-9 %. Если степень воздействия углекислого газа на климат условно принять за единицу, то парниковая активность того же молярного объёма метана составит 21-25 единиц.

Метан по токсикологической характеристике относится к веществам 4-го класса опасности (малоопасным веществам) по ГОСТ 12.1.007.

Концентрация гелия в воздухе 0,000524 % по объему и 0,000073 % по массе.

Гелий не несёт какой-либо биологической функции. Вместе с тем вдыхание гелия может быть опасно для здоровья, в связи с тем, что в лёгкие не попадает кислород.

Криптон – инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха.

Концентрация криптона в воздухе 0,000114 % по объему и 0,0003 % по массе.

Криптон не несёт какой-либо биологической функции. Вместе с тем вдыхание криптона может быть опасно для здоровья, в связи с тем, что в лёгкие не попадает кислород.

При стандартных температуре и давлении водород – бесцветный, не имеющий запаха и вкуса, нетоксичный двухатомный газ с химической формулой H₂, который в смеси с воздухом или кислородом горюч и взрывоопасен.

В отличие от кислорода, существующего на Земле и в связанном, и в свободном состояниях, практически весь водород на Земле находится в виде соединений. Лишь в очень незначительном количестве водород в виде простого вещества содержится в атмосфере.

Водород входит в состав практически всех органических веществ и присутствует во всех живых клетках, где по числу атомов на водород приходится почти 63 %.

Поэтому значение водорода в химических процессах, происходящих на Земле и в живых организмах, почти так же велико, как и кислорода.

Будучи компонентом воздуха водород (как компонент воздуха) заметной биологической роли не играет.Ксенон – инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха.

Концентрация ксенона в воздухе 0,0000087 % по объему и 0,00004 % по массе.

Ксенон не несёт какой-либо биологической функции. Вместе с тем вдыхание ксенона может быть опасно для здоровья, в связи с тем, что в лёгкие не попадает кислород.

Водяной пар – один из компонентов воздуха. Его концентрация значительно варьируется от примерно 0,0001 % по объему в самых холодных частях атмосферы до 5% по объему в горячих, влажных воздушных массах (в пересчете на сухой воздух). Водяной пар составляет около 0,25% по массе от массы всей атмосферы.

Концентрация водяного пара в воздухе зависит от температуры, влажности, времени года и климата. Так, при температуре 0 °C 1 м³ воздуха может содержать максимально 5 г воды, а при температуре +10 °C – уже 10 г.

Вода (оксид водорода) – это бинарное неорганическое соединение с химической формулой H₂O. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного – кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью. При нормальных условиях вода представляет собой прозрачную жидкость, не имеющую цвета (при малой толщине слоя), запаха и вкуса. В твёрдом состоянии вода называется льдом (кристаллы льда могут образовывать снег или иней), а в газообразном – водяным паром.

Источник

Состав воздуха

Всего получено оценок: 402.

Всего получено оценок: 402.

Воздух – смесь газов, необходимых для существования и поддержания жизни на планете. Каковы его особенности, и какие вещества входят в состав воздуха?

Состав воздуха

Воздух необходим для дыхания всем живым организмам. Он состоит из азота, кислорода, аргона, углекислого газа и ряда примесей. Состав атмосферного воздуха может меняться в зависимости от условий и местности. Так в городской среде уровень углекислого газа в воздухе по сравнению с лесной полосой повышается из-за обилия транспортных средств. В высокогорье концентрация кислорода снижается, так как молекулы азота легче, чем молекулы кислорода. Поэтому концентрация кислорода уменьшается быстрее.

Шотландский физик и химик Джозеф Блэк в 1754 году опытным путем доказал, что воздух – это не просто вещество, а именно газовая смесь

Рис. 2. Состав воздуха.

В производственных помещениях большое значение предают аэроионному составу воздуха. Имеющиеся в воздухе отрицательно заряженные ионы благоприятно влияют на организм человека, заряжают его энергией, повышают настроение.

Азот – главная составляющая воздуха. Перевод названия элемента – «безжизненный» – может относится к азоту как простому веществу, но азот в связанном состоянии является одним из главных элементов жизни, входит в состав белков, нуклеиновых кислот, витаминов и т. д.

В природе азот встречается в виде простого вещества – газа N2 и в связанном состоянии. В молекуле азота атомы связаны прочной тройной связью (энергия связи 940 кДж/моль). При обычной температуре азот может взаимодействовать только с литием. После предварительной активизации молекул путем нагревания, облучения или действием катализаторов азот вступает в реакции с металлами и неметаллами.

Кислород

Кислород – самый распространенный элемент на Земле: массовая доля в земной коре 47,3%, а объемная доля в атмосфере – 20,95%, массовая доля в живых организмах – около 65%.

Практически во всех соединениях (кроме соединений с фтором и пероксидов) кислород проявляет постоянную валентность II и степень окисления – 2. Атом кислорода не имеет возбужденных состояний, так как на втором внешнем уровне нет свободных орбиталей. В качестве простого вещества кислород существует в виде двух аллотропных видоизменений – газов кислорода О2 и озона О3. Самое важное соединение кислорода – это вода. Около 71% земной поверхности занимает водная оболочка, без воды невозможна жизнь.

Озон в природе образуется из кислорода воздуха во время грозовых разрядов, а в лаборатории – пропусканием электрического разряда через кислород.

Рис. 3. Озон.

Озон – еще более сильный окислитель, чем кислород. В частности? он окисляет золото и платину

Что мы узнали?

Воздух – необходимый элемент для каждого живого существа, значение которого трудно переоценить. Большую часть которого составляет азот и кислород. В химический состав воздуха также входит углекислый газ, аргон, неон, криптон, водород, гелий. В данной статье по химии (8 класс) кратко рассказывается о воздухе в целом, и об его основных элементах.

Источник

Компоненты воздуха — азот, кислород, двуокись углерода, водяной пар и другие газы

Все мы осознаем жизненно важную роль воздуха в нашем выживании. Но что такое воздух? Воздух, также известный как атмосфера, представляет собой смесь различных газов. Первое, что приходит в голову, когда мы думаем о воздухе, — это кислород, который необходим для существования жизни на Земле. Но кислород — не единственный жизненно важный элемент, из которого состоит воздух. Другие газы также играют важную роль в поддержании жизни. Давайте подробно рассмотрим состав воздуха, благодаря которому на Земле возможна жизнь.

Состав воздуха:

Воздух состоит из 78,09% азота, 20,95% кислорода, 0,93% аргона, 0,04% углекислого газа и других газов в незначительных количествах. Водяной пар также входит в состав воздуха в различных количествах вместе с частицами пыли. Молярная масса сухого воздуха или воздуха при отсутствии / небольшом количестве водяного пара в нем составляет 28,97 г / моль. Мы можем узнать среднюю молярную массу смеси газов, используя простую формулу, в которой мы суммируем молярную массу каждого газообразного компонента, умноженную на его мольную долю.

M смесь = (x1 * M1 + …… + xn * Mn), где

xi = мольная доля каждого газа

Mi = молярная масса каждого газа

Мольная доля или xi =

Number of Moles of that Component Total Number of Moles in the Mixture «>Количество молей этого компонентаОбщее количество молей в смесиКоличество молей этого компонентаОбщее количество молей в смеси

Основные компоненты воздуха:

Кислород:

Кислород — важнейший химический элемент, из которого состоит воздух. Он обозначен символом O и имеет атомный номер 8. Кислород — это газ с высокой реакционной способностью, который легко образует связи, известные как оксиды, с другими элементами. Он также легко воспламеняется (быстро воспламеняется). По массе кислород является самым богатым элементом во Вселенной после водорода и гелия. Если мы рассмотрим стандартную температуру, равную 273,15 К, и стандартное давление, равное 1 атм, тогда два атома кислорода объединяются, образуя одну молекулу кислорода, известную как дикислород (O₂). Кислород используется для клеточного дыхания или дыхания. Кислород необходим не только для дыхания и сгорания, он также является основным компонентом многих других важных органических молекул, из которых состоит живой организм, например, углеводов, белков, жиров, все они в некотором количестве состоят из кислорода. Кислород используется не только с точки зрения устойчивости жизни, но и в рекреационной деятельности. Например, аквалангисты зависят от искусственно производимого кислорода для дыхания под водой. Даже альпинистам, поднимающимся на более высокие высоты, требуется запас искусственного кислорода в кислородных баллонах. Как ни странно, кислород также обладает легким эйфорическим эффектом, из-за которого кислородные батончики довольно популярны в Соединенных Штатах. Помимо вышеупомянутого, кислород также имеет промышленное применение, например, при выплавке железной руды в сталь. Это процесс, при котором кислород вводится в расплавленное железо для удаления примесей. Даже альпинистам, поднимающимся на большие высоты, требуется запас искусственного кислорода в кислородных баллонах. Как ни странно, кислород также обладает легким эйфорическим эффектом, из-за чего кислородные батончики довольно популярны в Соединенных Штатах. Помимо вышеупомянутого, кислород также имеет промышленное применение, например, при выплавке железной руды в сталь. Это процесс, при котором кислород вводится в расплавленное железо для удаления примесей. Даже альпинистам, поднимающимся на большие высоты, требуется запас искусственного кислорода в кислородных баллонах. Как ни странно, кислород также обладает легким эйфорическим эффектом, из-за которого кислородные батончики довольно популярны в Соединенных Штатах. Помимо вышеупомянутого, кислород также имеет промышленное применение, например, при плавлении железной руды в сталь. Это процесс, при котором кислород вводится в расплавленное железо для удаления примесей.

Этот процесс потребляет около 55% промышленного кислорода.

Углекислый газ:

Двуокись углерода — это следовой газ с концентрацией около 0,04%. Газы, которые присутствуют в атмосфере в очень небольших количествах, известны как следовые газы. Он имеет химический символ CO₂ и атомный номер 6. Двуокись углерода образуется при дыхании, а также при разложении органических материалов. Он также производится из некоторых природных источников, таких как гейзеры, вулканы и горячие источники. При сгорании нефти и природного газа выделяется углекислый газ. CO₂ имеет множество применений. Он используется в пищевой промышленности в качестве добавки для регулирования кислотности. Он используется в безалкогольных напитках и некоторых конфетах. Он также используется в огнетушителях. Мы знаем, что кислород необходим для горения, поэтому, когда мы используем углекислый газ для тушения огня, он окружает огонь и перекрывает подачу кислорода, необходимого для горения, и, следовательно, тушит огонь. Это важный ингредиент в производстве удобрения, мочевины. Он также используется в качестве хладагента при транспортировке и хранении замороженных продуктов.

Несмотря на то, что углекислый газ является микроэлементом, его количество в воздухе постоянно увеличивается, что приводит к так называемому загрязнению воздуха. Различные виды деятельности человека, такие как вырубка лесов, сжигание ископаемого топлива и индустриализация, приводят к огромным выбросам углекислого газа в атмосферу. При вдыхании в больших количествах он также вызывает заболевания легких. Это парниковый газ, что означает, что он поглощает и излучает вредный ультрафиолетовый свет, тем самым повышая температуру окружающей среды. Это повышение температуры атмосферы в гораздо большем масштабе и есть то, что обычно называют глобальным потеплением.

Аргон:

При концентрации 0,93% аргон является третьим по распространенности элементом в атмосфере. Это благородный газ. Аргон обозначается символом Ar и имеет атомный номер 18. Естественно, аргон образуется из-за изотопа калия K-40. Промышленно его получают путем фракционной перегонки жидкого воздуха. Аргон применяется в основном в среде, где вещества, которые обычно не вступают в реакцию, становятся реактивными, например, он используется в графитовых печах для предотвращения возгорания самого графита. Также используется как люминесцентная лампа. Чтобы предотвратить окисление нитей при высокой температуре, они заполнены аргоном. Поскольку аргон — это газ без цвета, вкуса и запаха, часто очень трудно обнаружить его присутствие. В медицинских приложениях, аргон используется в качестве синего лазера для лечения дефектов глаз и часто для уничтожения опухолей. Он также используется для получения голубовато-зеленого лазера.

Водяной пар:

Концентрация водяного пара в атмосфере варьируется от 0,01% до 4,24% в зависимости от температуры. Когда мы дышим, мы также выделяем некоторое количество водяного пара. Во многих химических реакциях водяной пар выделяется как побочный продукт. Помимо углекислого газа и метана, водяной пар также способствует парниковому эффекту, поскольку он поглощает и излучает радиацию. Водяной пар используется в качестве пара, который помогает в приготовлении пищи, а также в производстве энергии. Водяной пар также используется в качестве «подъемного газа», поскольку его плотность ниже, чем у воздуха. Например, он используется в воздушных шарах в виде пара, так что его давление пара намного больше, чем у окружающей атмосферы, так что форма воздушного шара может быть сохранена.

Частицы пыли:

Мелкие твердые частицы известны как частицы пыли. Атмосферная пыль также известна как эоловая. Эти частицы состоят из частиц, которые возникают в результате извержений вулканов, загрязнения или почвы. Эти частицы пыли также содержат в небольших количествах пыльцу, волосы людей и животных, частицы сажи. Пыль, осевшая на дорогах, также разносится по воздуху из-за постоянного движения транспортных средств. Угольная пыль вызывает респираторные заболевания. Частицы пыли также вызывают у некоторых людей аллергию. Если в атмосфере присутствует большое количество частиц пыли, это также может ухудшить видимость и создать угрозу безопасности. Частицы пыли также могут забивать фильтры автомобиля и влиять на его эффективность. Чтобы уменьшить количество пыли в атмосфере, можно использовать различные методы. Использование устройств для фильтрации воздуха — один из методов обеспечения чистоты воздуха. В настоящее время также используются пыленепроницаемые материалы, чтобы предотвратить осаждение пыли на веществах. Подметально-уборочные машины и автомобили с установленными пылесосами используются для очистки от осевшей на дороге пыли.

Выше перечислены основные составляющие воздуха. Помимо них, есть несколько других газов, которые составляют нашу атмосферу, такие как сера, неон, гелий. Часто свойства вышеупомянутых основных компонентов воздуха меняются в зависимости от различных факторов, таких как высота, температура и давление воздуха. Для того, чтобы жизнь существовала на Земле, как мы знаем, важно, чтобы существовал баланс между различными составляющими и чтобы те, которые оказывают вредное воздействие на окружающую среду, были устранены или контролировались.

Источник