空氣中的成份是什么性質,人類一直就生活在空氣里,但人們對空氣的成分和性質的認識還不過是近一二百年來的事情。
最初人們曾錯誤地認為空氣是一種簡單物質,后來才知道它并不是一種單純的氣體,而是氧氣和氮氣兩種氣體的混和物。
到了19世紀末,經過仔細研究,發(fā)現(xiàn)空氣里除了氧氣和氮氣以外,還含有少量氨氣、氖氣、氬氣、氣和氙氣,它們幾乎完全不能和其他物質發(fā)生化學反應,所以總稱它們?yōu)榍樾詺怏w.惰性氣體都是單質,而且它們的每個分子都只含有個原子,因此是單原子分子(參看1·9).
此外,空氣里還含有少量的二氧化碳、水蒸氣,以及或多或少的灰塵和別的雜質。
根據實驗測定,空氣里所含各種氣體的百分比,按體積計算是:氧氣約約21%,氮氣約78%,惰性氣體約0.94%,二氧化碳約0.03%,其他氣體和雜質約0.03%,這就是說,在100體積的空氣里,大約含有氧氣21體積,氮氣78體積,……,等。
在不同的地區(qū),空氣里各種氣體的百分比也會稍有不同例如在人煙密的工廠區(qū),由于那里燃料燒得多①,空氣里的二氧化碳可能就會多些在森林區(qū),由于那里綠色植物的光合作用②,空氣里的二氧化碳可能就會少些.但空氣是能夠動的,因此,從整個地球上大氣的成分來看,空空氣里各種氣體的百分比幾乎是不變的。
空氣是無色、無味、無嗅(沒有氣味)的氣體,在0℃和1大氣壓下,每升空氣重1.293克.用增加壓強和降低溫度的辦法,能使空氣變成液態(tài),稱做“液態(tài)空氣”。
空氣能夠供給動植物呼吸,能夠支持物質的燃燒,這是由于空氣里存在著氧氣的緣故。
空氣里的氮氣是一種性質比較穩(wěn)定的氣體②,它在空氣里起著“沖淡”氧氣的作用.例如物質在純粹氧氣里的燃燒要比在空氣里劇烈得多(見2·2),這就是因為空氣里的氧氣已被氮氣“沖淡”的緣故。
空氣里氮氣的這種“沖談”作用,對動物的生命來說,有著十分重大的意義.純凈氧氣對動物機體的作用十分劇烈,會嚴重傷害機體的組織,它是不適宜于動物呼吸的許多金屬在空氣里會生銹.例如,在潮濕的空氣里鐵容易變成棕黃色的鐵銹,銅器表面上容易生成一層銅綠,這是由于空氣里的氧氣、水蒸氣、二氧化碳等氣體的共同作用面發(fā)生的復雜的化學反應的結果。
組成空氣的各種氣體,在空氣里都各自獨立地存在著.空氣的性質,實際上就是這些氣體性質的總和.因此,空氣是這些氣體的混和物。
①絕大部分燃料(象,煤氣、石油等)燃燒時都有二氧化放出
②綠色植物發(fā)生合作用時要吸收二氧化酸并故出氧氣
①關于氮氣的性質,格在化學第二冊五拿里講討論。
空氣的用途,空氣是人們生活不可缺少的東西,如果沒有空氣,人的生命連幾分鐘都不能維持。
空氣能夠支持物質的燃燒,在生產和生活中,各種燃料的燃燒大都是在空氣里進行的。
從液態(tài)空氣可以制得氧氣和氮氣(見§2·5).氧氣在很多方面有著重要的用途(見§2·4);氮氣是制造氮肥、硝酸等的重要原料。
空氣里所含的少量惰性氣體也有很多實際用途.例如氮氣很輕①,可以充裝氣球(氫氣雖然更輕,但有燃燒爆炸的危險,不如氮氣安全).氬氣和氮氣混和后,可以充裝在電燈泡里,使燈泡經久耐用.在氖氣里放電可以產生紅色的光,在氬氣里放電可以產生淡藍色的光,利用氖氣、氬氣等的這種性質可以用來制造霓虹燈。