Значення, склад та властивості повітря

Повітря є однорідною сумішшю гази, що складають земну атмосферу. Завдяки йому біологічні процеси (як дихання) і біогеохімічні цикли (як кругообіг води). Це середовище, в якому виникають погодні умови, і складається з різноманітних елементів та хімічних сполук.

Процентний склад повітря

Повітря містить такі елементи та хімічні сполуки, природньо збалансовані для підтримки процесів планети:

• Азот (N₂): 78%
• Кисень (O₂): 21%
• Аргон (Ar): 0,9%
• Вуглекислий газ (CO₂): 0.03%
• Інші 0,07% складаються з різних пропорцій водяної пари (H₂O), водень (H₂), озон (O₃), метан (СН₄), чадний газ (CO), гелій (He), неон (Ne), криптон (Kr) та ксенон (Xe).

Значення кисню повітря

Кисень - це дуже реакційноздатний хімічний елемент, здатний взаємодіяти з найрізноманітнішими елементами, такими як метали, неметали та металоїди. Що ще, це важливо для дихання всіх живих істот. Отже, його присутність у повітрі - це те, що зберігає життя на планеті.

Кисень - це окислювач за досконалістю. Тобто саме речовина зберігає реакції горіння. Коли речовина, що містить вуглець, вступає в реакцію горіння, вона поєднується з киснем, виділяючи свої атоми вуглецю у вигляді вуглекислого газу (CO

₂) або чадний газ (CO), залежно від якості реакції.

Значення азоту в повітрі

78% азоту (N₂) є життєво важливим, оскільки це відповідальний елемент зменшують реактивність кисню. 21% кисню (O₂) достатньо, щоб запалити всю горючу речовину на планеті. Однак присутній газ азоту (N₂), яка є інертною при атмосферних температурах.

Якщо відсоток кисню (O₂) перевищує 21%, ми були б втрачені: вся органічна речовина на планеті мимовільно згоряла б, супроводжуючись сонячною радіацією. Той самий ефект мав би місце, якщо відсоток азоту (N₂) впаде з 78%. Тому важливо підтримувати баланс між цими двома компонентами повітря та запобігати надмірному забрудненню повітря.

Кисневі реакції

Кисень у повітрі (O₂) - це хімічний реактив, доступний багатьом речовинам, так що вони починають перетворюватися в інші, що матимуть різні фізичні та хімічні властивості. Кожне перетворення буде описано хімічним рівнянням. Серед реакцій, в яких бере участь кисень, є:

• Реакції горіння
• Реакції окислення
• Реакції синтезу

В реакції горіння, кисень збирається приєднатися до атомів вуглецю горючої речовини, виділяючи велику кількість тепла та газів, що згоряють: діоксид вуглецю (CO₂) або чадний газ (CO). На додаток до цих продуктів утворюється водяна пара.

В реакції окислення, кисень буде зв’язуватися з атомами металевих елементів, в явище корозії називається окисленням. Оксиди металів утворюватимуться як продукти.

В реакції синтезу, кисень буде поєднуватися з неметалевими елементами, утворюючи їх відповідні оксиди, також звані ангідриди. Це, як правило, гази, такі як оксиди азоту (NOx), оксиди сірки (SOx) і є забруднювачами повітря.

Приклади реакцій кисню

1. - Спалювання газу метану (СН₄):

СН₄ + (3/2) O₂ -> CO₂ + 2Н₂АБО

2. - Горіння етанового газу (C₂H₆):

C.₂H₆ + (7/2) O₂ -> 2CO₂ + 3Н₂АБО

3. - Спалювання пропанового газу (C₃H₈):

C.₃H₈ + 5О₂ -> 3CO₂ + 4Н₂АБО

4. - Спалювання газу бутану (C₄H₁₀):

C.₄H₁₀ + (13/2) O₂ -> 4CO₂ + 5Н₂АБО

5. - Окислення металевого заліза (Fe) з утворенням оксиду заліза:

2Fe + (3/2) O₂ -> Віра₂АБО₃

6. - Окислення металу заліза (Fe) з утворенням оксиду заліза:

Fe + (1/2) O₂ -> FeO

7. - Окислення металу натрієм (Na) з утворенням оксиду натрію (Na₂АБО):

2Na + (1/2) O₂ -> Na₂АБО

8. - Синтез оксиду азоту (NO):

N₂ + O₂ + тепло -> 2NO

9. - Синтез діоксиду сірки (SO₂):

S + O₂ + тепло -> ТАК₂

10.- Синтез триоксиду сірки (SO₃):

S + (3/2) O₂ + тепло -> ТАК₃

Забруднювачі повітря

Незважаючи на зусилля планети збалансувати концентрації атмосферних компонентів, діяльність людини утворює велику кількість настирливих речовин: забруднюючих речовин. Забруднювачі - це хімічні види, які змінюють властивості повітря та його функції для підтримки життя. Серед них:

• Чадний газ (CO), основним джерелом якого є неповне згоряння в двигунах внутрішнього згоряння.
• Двоокис сірки (SO₂), основним джерелом яких є рослини, що виробляють сірчану кислоту.
• Підвішені частинки, які надходять від згоряння в двигунах. Включені частинки розміром менше 10 мкм (РМ10), які можуть досягати дихальної системи живих істот і викликати захворювання.
• Свинець (Pb), основним джерелом якого є печі плавильних заводів.
• Довголанцюгові вуглеводні, які походять з нафти, і виділяються під час спалювання нафти.

Слідуйте за:

• Характеристика кисню