A levegő fontossága, összetétele és tulajdonságai

A levegő a homogén keveréke a föld légkörét alkotó gázok. Köszönet neki a biológiai folyamatok (mint a légzés) és biogeokémiai ciklusok (mint a víz körforgása). Ez az a környezet, amelyben az időjárási viszonyok előfordulnak, és különféle elemekből és kémiai vegyületekből áll.

A levegő százalékos összetétele

A levegő a következő elemeket és kémiai vegyületeket tartalmazza, amelyek természetes egyensúlyban vannak a bolygó folyamatainak támogatásához:

• Nitrogén (N₂): 78%
• Oxigén (O₂): 21%
• Argon (Ar): 0,9%
• Szén-dioxid (CO₂): 0.03%
• A másik 0,07% -ot változó arányú vízgőz (H₂O), hidrogén (H₂), ózon (O₃), metán (CH₄), szén-monoxid (CO), hélium (He), neon (Ne), kripton (Kr) és xenon (Xe).

A levegő oxigénjének jelentősége

Az oxigén nagyon reaktív kémiai elem, amely képes bekapcsolódni sokféle elemmel, például fémekkel, nemfémekkel és metalloidokkal. Mi több, elengedhetetlen minden élőlény légzéséhez. A levegőben való jelenléte tehát megőrzi az életet a bolygón.

Az oxigén a oxidálószer kiválóság által. Vagyis az anyag megőrzi az égési reakciókat. Amikor egy szenet tartalmazó anyag égési reakcióba lép, oxigénnel kombinálva felszabadítja szénatomjait széndioxidként (CO

₂) vagy szén-monoxid (CO), a reakció minőségétől függően.

A nitrogén jelentősége a levegőben

78% nitrogén (N₂) létfontosságú, mert ez a felelős elem csillapítja az oxigén reakcióképességét. 21% oxigén (O₂) elegendő ahhoz, hogy a bolygón az összes éghető anyag meggyulladjon. Van azonban nitrogéngáz (N₂), amely légköri hőmérsékleten inert.

Ha az oxigén (O₂) meghaladja a 21% -ot, elvesznénk: a bolygón az összes szerves anyag spontán megégne, napsugárzás kíséretében. Ugyanez a hatás akkor következne be, ha a nitrogén (N₂) 78% -ról csökken. Ezért elengedhetetlen az egyensúly fenntartása a levegő e két alkotóeleme között, és a túlzott légszennyezés megelőzése.

Oxigénreakciók

A levegőben lévő oxigén (O₂) egy kémiai reagens, amely sok anyag számára elérhető, így ezek másokká válnak, amelyeknek fizikai és kémiai tulajdonságai eltérőek lesznek. Minden átalakulást kémiai egyenlettel írunk le. Az oxigénben részt vevő reakciók közül a következők:

• Égési reakciók
• Oxidációs reakciók
• Szintézisreakciók

Ban,-ben égési reakciók, az oxigén csatlakozik egy éghető anyag szénatomjaihoz, hogy nagy mennyiségű hőt és égési gázokat bocsásson ki: szén-dioxid (CO₂) vagy szén-monoxid (CO). Ezen termékek mellett vízgőz keletkezik.

Ban,-ben oxidációs reakciók, az oxigén kötődni fog a fémes elemek atomjaihoz, a korróziós jelenség oxidációnak nevezzük. Fém-oxidok képződnek termékként.

Ban,-ben szintézisreakciók, az oxigén nem fémes elemekkel kombinálódik, és így a megfelelő oxidjaikat képezik anhidridek. Ezek általában gázok, például nitrogén-oxidok (NOx-ok), kén-oxidok (SOx-ok), és légszennyezők.

Példák oxigénreakciókra

1.- A metángáz (CH₄):

CH₄ + (3/2) O₂ -> CO₂ + 2H₂VAGY

2.- Etángáz (C₂H₆):

C₂H₆ + (7/2) O₂ -> 2CO₂ + 3H₂VAGY

3.- Propángáz (C₃H₈):

C₃H₈ + 5O₂ -> 3CO₂ + 4H₂VAGY

4.- Butángáz (C₄H₁₀):

C₄H₁₀ + (13/2) O₂ -> 4CO₂ + 5H₂VAGY

5.- A fémvas (Fe) oxidációja vas-oxiddá:

2Fe + (3/2) O₂ -> Hit₂VAGY₃

6.- A vasfém (Fe) oxidációja vas-oxid képződésévé:

Fe + (1/2) O₂ -> FeO

7.- A fém-nátrium (Na) oxidációja nátrium-oxiddá (Na₂VAGY):

2Na + (1/2) O₂ -> Na₂VAGY

8. - A nitrogén-oxid (NO) szintézise:

N₂ + O₂ + hő -> 2NO

9.- A kén-dioxid szintézise (SO₂):

S + O₂ + hő -> SO₂

10.- A kén-trioxid szintézise (SO₃):

S + (3/2) O₂ + hő -> SO₃

Levegőszennyezők

Annak ellenére, hogy a bolygó erőfeszítéseket tett a légköri komponensek koncentrációjának kiegyensúlyozására, az emberi tevékenységek nagyszámú tolakodó anyagot generálnak: szennyező anyagokat. A szennyező anyagok olyan kémiai fajok, amelyek megváltoztatják a levegő tulajdonságait és funkcióit, hogy támogassák az életet. Ezek között vannak:

• Szén-monoxid (CO), amelynek fő forrása a belső égésű motorok hiányos égése.
• Kén-dioxid (SO₂), amelynek fő forrása a kénsavat termelő növények.
• Felfüggesztett részecskék, amelyek a motorok égéséből származnak. 10 mikronnál kisebb részecskék (PM10) vannak benne, amelyek eljuthatnak az élőlények légzőrendszerébe és betegségeket okozhatnak.
• Ólom (Pb), amelynek fő forrása az olvasztó üzemek kemencéje.
• Hosszú láncú szénhidrogének, amelyek olajból származnak, és az olajégés során felszabadulnak.

Kövesse:

• Az oxigén jellemzői