Склад повітря, Детальна інформація

17. СКЛАД ПОВІТРЯ

Повітря є скрізь. Його можна виявити в склянці, в якій немає води, в грудці крейди, шматку цеглини, в піпетці. Повітря заповнює в предметах усі порожні місця. Коли предмет занурюють у воду, то повітря виходить із цих порожнин. Повітря є у воді.

Незважаючи на те, що людина живе на дні “повітряного океану”, вона вивчила повітря, що її оточує, значно пізніше, ніж інші речовини. Це пояснюється тим, що повітря невидиме, не має ні запаху, ні смаку.

Лише у 1774 році французький учений А. Лавуазьє довів, що повітря — це суміш газів — азоту, кисню і вуглекислого газу.

Дослідами було встановлено, що в повітрі міститься приблизно 4/5 азоту, 1/5 кисню (за об’ємом).

Якісний склад повітря можна довести таким дослідом. Наллємо у глибоку склянку чашку води. На поверхню води ставимо плаваючу коробочку із фосфором. Запалюємо фосфор і моментально закриваємо дзвоном (скляним бутлем без дна, мал. 40). При цьому вода у дзвоні піднімається приблизно на 1/5 місткості дзвону. У горінні брав участь кисень. Він витратився, а його місце зайняла вода. Газ, що залишається під дзвоном — це азот, оскільки він у реакції горіння фосфору участі не бере. Азот займає 4/5 місткості дзвону.

У тій частині повітря, яка залишилась під дзвоном свічка гасла, а миші швидко гинули. Тому її назвали азотом, що означає “не підтримує життя”.

В чашку наллємо прозорої вапняної води і помістимо в неї дерев’яний брусок із свічкою. Запалимо свічку і накриємо її дзвоном (мал. 41). Через деякий час свічка погасне, а рівень води у дзвоні підніметься. Поясніть чому.

Вапняна вода помутніла. Це означає, що в неї перейшов вуглекислий газ.

Всі газоподібні речовини, які входять до складу повітря, мають спільні ознаки. Вони невидимі, прозорі й безбарвні.

Наприкінці 19 століття повітря, що становить нижні шари атмосфери, вже було добре вивчене. У повітрі є так звані благородні гази: гелій, неон, аргон, криптон, ксенон, радон. Це гази без кольору і запаху. Космос багатший на благородні гази ніж атмосфера Землі. У космосі найпоширеніший гелій, а в атмосфері Землі — аргон.

У повітрі є ще пил, водяна пара і домішки різних газів: оксиду сірки, метану, аміаку, оксиду вуглецю. Вони шкідливі для навколишнього середовища і здоров’я людини, забруднюють атмосферне повітря.

Забруднене повітря спричиняється як природними факторами (виверження вулканів, пилові бурі, рознесення крапель морської води та пилку рослин тощо), так і господарською діяльністю людини (видобуток руд і будівельних матеріалів, спалювання палива, робота автотранспорту тощо).

Особливо шкідливим і надзвичайно небезпечним є забруднення повітря радіоактивними речовинами внаслідок ядерних випробувань або аварій на атомних електростанціях.

Людина і тварини можуть прожити певний час без їжі і води (кілька днів), але вони гинуть через кілька хвилин, якщо їх позбавити повітря. Це означає, що людство повинне особливу увагу приділяти тому, без чого життя неможливе. Проблему охорони повітря від забруднення розв’язують усі країни. Важливу роль у цій справі відіграє міжнародне співробітництво.

Які речовини входять до складу повітря?

Як довести, що у повітрі є кисень?

Який дослід підтверджує, що у повітрі є вуглекислий газ?

Якого газу найбільше у повітрі?

Якими способами забруднюють повітря?

Як охороняти повітря від забруднення?

18. КИСЕНЬ ТА ЙОГО ВЛАСТИВОСТІ

Кисень — найпоширеніший хімічний елемент на Землі. У вільному стані кисень є у повітрі і в природних водах. У зв’язаному стані кисень входить до складу води, піску, глини, гірських порід і мінералів, а також до складу живих організмів.

Кисень відіграє особливу роль у природі. Він виступає одночасно і як будівник, і як руйнівник. Окислюючи органічні речовини, кисень підтримує дихання, а отже й життя. Енергія, що при цьому вивільняється, забезпечує життєдіяльність організмів. Проте за участю кисню в природі постійно відбуваються і руйнівні процеси: іржавіння металів, горіння речовин, гниття рослинних і тваринних решток.

Атмосферний кисень бере участь у процесі дихання. Крізь легені кисень потрапляє у кров, розноситься нею по всьому організму і в клітинах спричиняє реакції окислення. Вони відбуваються з виділенням енергії, за рахунок якої підтримується стала температура тіла і здійснюється робота організмами: пересування, робота м’язів та інші життєві процеси. Рослини теж поглинають кисень при диханні.

Добування кисню. У лабораторних умовах кисень добувають із перманганату калію (марганцевокислого калію). Помістимо в пробірку трохи марганцевого калію (мал. 42). Пробірку заткнемо пробкою, в яку вставлена зігнута скляна трубка. Опустимо в посудину з водою чисту пробірку. Коли вона наповниться водою, піднімемо її й піднесемо до її отвору скляну трубку. Нагріємо пробірку з марганцевокислим калієм над полум’ям спиртівки.

Під час нагрівання пробірки з трубки виходитимуть бульбашки газу в пробірку з водою. Незабаром газ витіснить усю воду і в пробірці залиться тільки один газ.

Затулимо отвір пробірки пальцем, виймемо її з води і внесемо в неї тліючу скіпку. Скіпка спалахне яскравим полум’ям.

Внесемо тліючу скіпку в пробірку з повітрям. Скіпка не спалахне. Отже, в першій пробірці було не повітря. Це був кисень.

Кисень можна добувати із інших сполук.