23.Воздух_как_смесь_газов

Александр Анатольевич Личик
ГУО «гимназия №2 г. Волковыска»
Тема 23
Воздух как смесь газов
1. СОСТАВ ВОЗДУХА
Огонь, вода, земля и… ВОЗДУХ – четыре стихии, которые сопровождали
человечество, да и весь мир, пожалуй, с самого начала появления мира. Все они
соответствуют и четырем ныне известным агрегатным состояниям вещества, намеренно
не называю их, подумайте самостоятельно.
Воздух представляет собой смесь разных газов: азота, кислорода, аргона,
углекислого газа, аргона и многих других.
Из каждых 100 частей сухого воздуха 78 приходится на азот, и 21 часть - на
кислород и оставшаяся 1 часть - на все прочие газы.
Состав воздуха
Сделать приблизительную оценку, сколько кислорода (O2) по объему содержится в
воздухе, можно с помощью несложного опыта. Опускаем в сосуд с водой плавающую
свечу. Поджигаем ее и накрываем цилиндром. Цилиндр размечен на пять равных
частей. Пока в цилиндре есть кислород - свеча горит. При горении кислород
расходуется, и вода в цилиндре поднимается. Свеча гаснет, когда кислорода в
цилиндре не остается. Уменьшился ли объем воздуха в цилиндре? Вода поднялась
примерно на одно деление, то есть объем воздуха сократился примерно на одну
пятую часть*. Мы увидели, что одна пятая часть воздуха – кислород.
ПОСМОТРЕТЬ
ОПЫТ
можно
по
http://www.youtube.com/watch?v=PSLXXjenmac
 Состав воздуха. Задание

ссылке
на
интернет-ресурс
Александр Анатольевич Личик
ГУО «гимназия №2 г. Волковыска»
2. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ХИМИИ ВОЗДУХА
В 1772 г. шведский химик, обобщая результаты своих экспериментов, писал: «Я,
Карл Шееле, склонен думать, что атмосферный воздух состоит главным образом из двух
видов воздуха – «огненного», поддерживающего дыхание и горение, и «испорченного
воздуха», не поддерживающего горение.
Кто открыл кислород?
Джозеф Пристли, изучая состав воздуха, пытался выяснить, какие его
составляющие могут выделиться из химических веществ при их нагревании. Нагревая
оксид ртути (II), он получил газ и назвал его «дефлогистированным воздухом». Исследуя
свойства полученного газа, Пристли обнаружил, что зажженная свеча горела в нем
ослепительно ярко и что он поддерживает дыхание. Позднее А.Лавуазье назвал этот газ
кислородом.
Получение кислорода
Пристли вошел в историю не только как первооткрыватель кислорода, но и как
ученый, открывший процесс фотосинтеза.
Количественный состав воздуха открыл французский ученый Антуан Лоран
Лавуазье.
По результатам своего известного 12-дневного опыта он сделал вывод, что весь
воздух в целом состоит из кислорода, пригодного для дыхания и горения, и азота,
неживого газа, в пропорциях 1/5 и 4/5 объема соответственно. Ученый предложил
«жизненный воздух» переименовать в «кислород», поскольку при сгорании в кислороде
большинство веществ превращается в кислоты, а «удушливый воздух» – в «азот», т.к. он
не поддерживает жизнь, вредит жизни.
Александр Анатольевич Личик
ГУО «гимназия №2 г. Волковыска»
Опыт Лавуазье
Другие газы. Изучая воздух, Г.Кавендиш установил, что кроме кислорода и азота в
воздухе есть и другие газы, и определил, что на их долю приходится около 1/120 объема
воздуха. Из-за несовершенства методов анализа и приборов Кавендиш не смог
определить, что это за газы. Лишь спустя 100 с лишним лет Уильям Рамзай,
воспроизводя опыты Кавендиша, открыл инертные газы в составе воздуха.
3. РОЛЬ АТМОСФЕРЫ
Важнейшая составляющая атмосферного воздуха - кислород. Именно он
поглощается в легких человека из вдыхаемого воздуха. Взамен выделяется углекислый
газ (двуокись углерода). Другая очень важная часть - это озон. Хотя его содержание
очень мало (одна часть на сто тысяч частей воздуха), он выполняет жизненно важную
роль, являясь преградой губительному для жизни ультрафиолетовому излучению
Солнца.
Без озона жизнь на Земле была бы совершенно иной, чем она есть сейчас. В его
отсутствие до поверхности Земли доходило бы гораздо более сильное ультрафиолетовое
излучение. А последствия воздействия даже его малой части хорошо знают те, кто
получал солнечные ожоги. (Вспомним об озоновых дырах!!!)
Благодаря присутствию в воздухе углекислого газа и водяного пара температура
воздуха у земли оказывается существенно выше, чем если бы их не было. (Вспомни о
парниковом эффекте!!!)
Кроме естественных составляющих в воздухе всегда присутствуют в большей или
меньшей степени всевозможные загрязняющие вещества, которые делают его
засоренным, нечистым. В городах этих веществ больше (воздух грязнее), на удалении от
городов их меньше (воздух чище, прозрачнее) (Подумай, почему?). Источником
загрязняющих веществ являются выхлопные газы автомобилей, продукты сгорания угля,
нефти, дров, вулканические выбросы, поднимаемая ветром пыль.
СПОСОБЫ СОБИРАНИЯИ ХРАНЕНИЯ ГАЗОВ
Все газы условно делятся на две категории – легче и тяжелее воздуха. Так как
молярная масса воздуха равна 29 г/моль, то, соответственно, газы, имеющие значение
Александр Анатольевич Личик
ГУО «гимназия №2 г. Волковыска»
малярной массы меньше чем 29, будут относиться к группе газов легче воздуха, и те,
которые тяжелее – тяжелее воздуха. Существует два основных лабораторных способа
собирания газов – метод вытеснения воды и метод вытеснения воздуха, которые мы
будем часто использовать в химической лаборатории. Ну а со способами получения газов
вы познакомитесь в процессе изучения химии веществ, так как их огромное количество.
Александр Анатольевич Личик
ГУО «гимназия №2 г. Волковыска»