لماذا الأكسجين أثقل من الهواء؟ ما الغاز الذي يكون أثقل من الهواء في الظروف العادية؟

12.03.2018

حقًا، الغاز الطبيعي هو وقود رخيص ويمكن الوصول إليه. أحضرت عود ثقاب وها - طاقة حرارية وحتى ضوئية. من السهل جدًا إدارتها واستخدامها.
ولكن هل كل شيء موثوق به وبسيط؟

يتم إنتاج الغاز الطبيعي في حقول الغاز، ويتم إمداده من موقع الإنتاج عبر خطوط أنابيب الغاز إلى مواقد الغاز وأجهزة التدفئة لدينا. يمكن أن يكون الأمر أسهل - للمواقد والغلايات. كيف جيدة. خذها واستخدمها!

ثم، لرفع المياه، تحتاج إلى التغلب على ضغط عمود الماء. عالية، أي. الضغط الجوي الطبيعي . في الحالة الثانية، عندما يرتفع الماء إلى 1 متر، يتعرض المكبس أيضًا للضغط 1 عند درجة حرارة أعلى، ويأتي الضغط المؤثر من الأسفل.

لذلك، من الضروري التغلب على ضغط عمود الماء. وبذلك تتبدد الآمال في الحصول على محرك لا يستهلك الطاقة. ننقع النار بالماء المغلي. يعمل الماء المغلي على خنق الحرائق بشكل أسرع من الماء البارد، وذلك عن طريق امتصاص حرارة تبخر اللهب وتغليفها بالبخار، وبالتالي منع دخول الهواء. ألن يكون من الأفضل أن يكون لدى رجال الإطفاء دائمًا ماء مغلي جاهز لإطفاء الحرائق؟

لذلك نحن نأخذها ونستخدمها. لقد جعلوا أفعالهم تلقائية: أشعل عود ثقاب، وأحضره إلى موقد الغاز، وافتح الصنبور...هذا صحيح، هكذا ينبغي أن يكون الأمر. لا يمكنك ترك الغاز يتسرب دون أن يحترق، وإلا...

المكون الرئيسي القابل للاشتعال في الغاز الطبيعي هو الميثان. هذا هو أحد الهيدروكربونات التي يوجد حولها الكثير من الضجة - السياسية والاقتصادية... يمكن أن يصل محتواها في الغاز الطبيعي إلى 98٪. بالإضافة إلى الميثان، يحتوي الغاز الطبيعي أيضًا على الإيثان والبروبان والبيوتان. تشمل المكونات غير القابلة للاشتعال ما يلي: النيتروجين، ثاني أكسيد الكربون، الأكسجين، بخار الماء.بالمناسبة، من المثير للاهتمام معرفة أن العناصر القابلة للاحتراق في الجدول الدوري موجودة في طبيعتنا فقط الكربون والهيدروجين والكبريت جزئيا. لا شيء آخر يحترق.

لن تتمكن مضخة الحريق من سحب الماء المغلي، حيث يجب أن يكون هناك بخار بقوة 1 فولت تحت مكبسها بدلاً من الهواء المخلخل. الغاز الموجود في الحاوية. تحتوي الحاوية (أ) على هواء مضغوط عند ضغط أكبر من 1 في درجة حرارة الغرفة. تتم الإشارة إلى ضغط الغاز المضغوط على عمود الزئبق على مقياس الضغط. عندما يفتح الصمام B، يتم إطلاق كمية معينة من الغاز، وينخفض عمود الزئبق في أنبوب المانومتر إلى ارتفاع يتوافق مع الضغط الطبيعي. وبعد مرور بعض الوقت، لوحظ أنه على الرغم من أن المفتاح ظل مغلقًا، إلا أن الزئبق ارتفع مرة أخرى.

يكون الميثان المختلط بالهواء قابلاً للانفجار في 5-15% من الحالاتأي عند إشعال النار، يشتعل الخليط على الفور ويطلق كمية كبيرة من الحرارة. الضغط يزيد 10 مرات! لن أشرح ما هو وكيف يبدو، صدق المؤلف - إنه مخيف!

دعونا نتخيل (فليكن حلما سيئا) أنه في غرفة بحجم داخلي 100 متر مكعب. اتضح أنه من 5 إلى 15 متر مكعب. الغاز الطبيعي (ألاحظ على الفور أن الرائحة المحددة ستكون لا تطاق). وبعد ذلك يتجه إلى هناك شخص يرتدي ثوب النوم وقبعة ليلية وشمعة في يديه. إنه يريد حقاً أن يعرف ما هي الرائحة الكريهة المقززة... إنه لا يعرف! لن يكون لدي وقت...

فقاعة في قاع المحيط. إذا كان هناك شكل فقاعة بالقرب من قاع المحيط، على عمق 8 كم، فهل سترتفع إلى السطح؟ ينص قانون ماريوت على أن كثافة الغاز تتناسب عكسيا مع الضغط. وبتطبيق هذا القانون على الحالة قيد النظر، يمكننا أن نستنتج أن كثافة الهواء تحت ضغط 800 ضغط جوي ستكون أعلى 800 مرة من الضغط العادي. الهواء من حولنا أكثر كثافة من الماء بـ 770 مرة. ولهذا السبب فإن الهواء الفقاعي الموجود في قاع المحيط يجب أن يكون أكثر كثافة من الماء، فلا يمكن أن يظهر.

ومع ذلك، فإن هذا الاستنتاج يأتي من الافتراض الخاطئ بأن قانون ماريوت لا يزال صالحًا عند ضغط 800 عند. بالفعل عند ضغط 200 في الهواء، يتم ضغط 190 مرة بدلاً من 200؛ عند ضغط 400 عند. 315 مرة. كلما زاد الضغط، زاد الفرق عن القيمة التي حددها قانون ماريوت. عند ضغط 600 في الهواء ينضغط 387 مرة.

الغاز الطبيعي في حد ذاته عديم اللون، ولا طعم له، ولا رائحة.سوف تكون رائحته كريهة! هذا صحيح، إنهم يمنحون الجميع "رائحة" معروفة، وشدة الرائحة مصنوعة على هذا النحو بحيث يستطيع أنف الإنسان استشعار الغاز عندما يكون حجمه بالفعل 1%. هذا يعني أن 4٪ أخرى والحلم الرهيب مع شخص يرتدي ثوب النوم وقبعة وشمعة في يديه سيصبح حقيقة ...

عجلة سيجنر في الفراغ. هل ستتحول عجلة سيجنر إلى فراغ؟ أولئك الذين يعتقدون أن عجلة Segner تدور نتيجة للضغط على تيار من الماء في الهواء، سيكونون على يقين من أنه لا يمكن تدويرها في الفراغ. ومع ذلك، فإن القطعة الأثرية المذكورة تدور لسبب مختلف. تنجم حركته عن قوة داخلية، وهي الفرق في الضغط الذي يمارسه الماء على الأطراف المفتوحة والمغلقة للأنبوب. وهذا الضغط الزائد لا يعتمد إطلاقا على البيئة التي يوجد فيها الجهاز سواء كانت فراغا أو هواء.

أجرى جودارد بنجاح تجربة مماثلة حيث تم تحويل قوة الارتداد لإطلاق النار من مسدس تحت جرس مضخة التفريغ إلى لعبة دوَّارة صغيرة. تطير الصواريخ في الفضاء الخارجي، مدفوعة بنفس قوة الارتداد التي تنشأ أثناء إطلاق الغازات.

...على الأقل أطفئ الشمعة. ولا تستخدم أي أجهزة كهربائية. درجة حرارة اشتعال الغاز الطبيعي هي في حدود 750 درجة مئوية، وهذه هي درجة حرارة أي شرارة كهربائية أو حتى طرف السيجارة أثناء النفخة.

افتح النوافذ والأبواب بشكل أسرع - قم بإنشاء مسودة، بحيث يتمزق الغطاء، وإلى الجحيم بهذه الحرارة. الغاز الطبيعي خفيف بحوالي ضعفي الهواءوسوف يطير بسرعة بعيدًا في الغلاف الجوي.
اتصل بخدمة الغاز، وزارة حالات الطوارئ، الشرطةفي أي مكان، لن يتعرضوا للإهانة. أخبرهم إذا شممت رائحة غاز. لا تنسى أن تخبرنا عنوانك. تأكد من التحدث مع جيرانك. فماذا لو تركت في ثوب نومك فقط، ربما سيكونون سعداء...

وزن الهواء الجاف والرطب. أيهما يزن أكثر كيلومتر مكعب من الهواء الجاف أم كيلومتر مكعب من الهواء الرطب إذا كانت درجة الحرارة والضغط متساويان؟ الحل من المعروف أن المتر المكعب من الهواء الرطب عبارة عن خليط من متر مكعب من الهواء الجاف ومتر مكعب من بخار الماء. ولذلك يبدو للوهلة الأولى أن المتر المكعب الواحد من الهواء الرطب يزن أكثر من الهواء الجاف الآخر، وأن الفرق يساوي وزن البخار الموجود في الأول. ومع ذلك، فإن هذا الاستنتاج غير صحيح: الهواء الرطب أخف من الهواء الجاف.

والسبب هو أن ضغط كل مكون من المكونات أقل من ضغط الخليط بأكمله؛ ومع انخفاض الضغط، ينخفض أيضًا وزن كل وحدة حجم من الغاز. دعونا نشرح هذا بمزيد من التفصيل. يجب أن تكون الكتلة الإجمالية للمتر المكعب الواحد من الخليط متساوية. أي أن المتر المكعب من خليط الهواء والبخار سيكون أخف من المتر المكعب من الهواء الجاف.

حظا سعيدا والدفء والسلام!

الغاز هو إحدى حالات المادة. ليس له حجم محدد، فهو يملأ الحاوية بأكملها التي يوجد فيها. لكنها تتمتع بالسيولة والكثافة. ما هي أخف الغازات الموجودة؟ كيف تتميز؟

وبالتالي، عند نفس درجة الحرارة والضغط، يكون وزن المتر المكعب من الهواء الرطب أقل من وزن الهواء الجاف. أقصى فراغ. إلى أي مدى تقطع المضخات الحديثة الأكثر كفاءة الهواء؟ ماذا يعني "الفراغ"؟ ما عدد الجزيئات التي ستبقى في وعاء سعة 1 لتر تم تفريغ الهواء منه بواسطة المضخة الحديثة الأكثر كفاءة؟

القراء الذين لم يحاولوا أبدًا حساب عدد جزيئات الهواء المتبقية في حاوية بحجم 1 سم 3 عن طريق تقليل ضغط الهواء الموجود فيها ألف مرة، من غير المرجح أن يتمكنوا من الإجابة على هذا السؤال بأي شكل من الأشكال. عند ضغط 1 إلى 1 سم مكعب من الهواء يحتوي. عندما ينخفض الضغط 1000 مرة أكثر.

أخف الغازات

تمت صياغة اسم "الغاز" في القرن السابع عشر بسبب توافقه مع كلمة "الفوضى". جسيمات المادة هي في الواقع فوضوية. إنهم يتحركون بترتيب عشوائي، ويغيرون المسار في كل مرة يصطدمون فيها ببعضهم البعض. يحاولون ملء كل المساحة المتاحة.

ترتبط جزيئات الغاز ببعضها البعض بشكل ضعيف، على عكس جزيئات المواد السائلة والصلبة. ولا يمكن إدراك معظم أنواعه بمساعدة الحواس. لكن الغازات لها خصائص أخرى، على سبيل المثال، درجة الحرارة والضغط والكثافة.

وهنا تركيبها الكيميائي. الحل بطبيعة الحال، تخضع جزيئات الهواء للجاذبية، على الرغم من أنها تتحرك باستمرار وبسرعة عالية. تعمل جاذبية الأرض على تقليل مكون السرعة الاتجاهية من سطح الأرض، وبالتالي تمنع الجزيئات التي تتكامل مع الغلاف الجوي من مغادرة الكوكب. على السؤال لماذا لا تندفع الجزيئات التي يتكون منها الغلاف الجوي نحو الأرض؟ من الضروري الإجابة على النحو التالي: إنهم لا يتوقفون عن السعي إلى سطح الأرض، ولكن كونهم مرنين تمامًا، فإنهم يرتدون عن "أقاربهم" الذين يأتون إليهم وإلى الأرض، ويحافظون دائمًا على ارتفاع معين.

وتزداد كثافتها مع زيادة الضغط، ومع زيادة درجة الحرارة فإنها تتوسع. أخف الغازات هو الهيدروجين، وأثقلها هو سداسي فلوريد اليورانيوم. تمتزج الغازات دائمًا. إذا أثرت قوى الجاذبية، يصبح الخليط غير متجانس. الخفيفة ترتفع، والثقيلة، على العكس من ذلك، تسقط.

أخف الغازات هي :

ويعتمد ارتفاع الحد الأعلى للغلاف الجوي للأرض على سرعة أسرع الجزيئات. عدد قليل جدًا من الجزيئات لديها سرعة أكبر بسبع مرات، مما يسمح لها بالارتفاع إلى المرتفعات. وتفسر هذه الحقيقة وجود «آثار» للغلاف الجوي على ارتفاع 600 كيلومتر عن سطح الأرض.

الغاز الذي لا يملأ الحاوية بأكملها. هل ستملأ الغازات دائمًا الفراغ الذي توجد فيه؟ هل يمكن لغاز واحد أن يحتل جزءًا من السفينة ويترك جزءًا آخر شاغرًا؟ الحل لقد اعتدنا على الاعتقاد بأن الغاز يشغل دائمًا الحجم الكامل للحاوية التي يحتوي عليه. ولهذا السبب من الصعب أن نتخيل تحت أي ظروف يمكن للغاز أن يشغل جزءًا من السفينة، ويترك الجزء الآخر حرًا. عندها سيكون الأمر سخافة "جسدية". لكن الأمر لم يتطلب أي عمل من أجل "خلق" مثل هذه الظروف عقليًا لهذه الظاهرة المتناقضة.

هيدروجين؛
نتروجين؛
الأكسجين.
الميثان.

الثلاثة الأولى تنتمي إلى المجموعة الصفرية في الجدول الدوري، وسنتحدث عنها فيما يلي.

هيدروجين

أي الغاز هو الأخف؟ الجواب واضح - الهيدروجين. وهو العنصر الأول في الجدول الدوري وهو أخف من الهواء بمقدار 14.4 مرة. ويشار إليه بالحرف H، من الاسم اللاتيني هيدروجينيوم (ولادة الماء). الهيدروجين هو العنصر الأكثر وفرة في الكون. وهو جزء من معظم النجوم والمواد بين النجوم.

ولهذا السبب، لا يترك الغاز دائمًا الحاوية مفتوحة للمساحة الفارغة المحيطة بها. يمكن ملاحظة هذه الظاهرة في سفينة ذات ارتفاع أقل بكثير، على سبيل المثال، عدة عشرات من الأمتار، حيث يوجد القليل من الغاز الثقيل، على وجه الخصوص، وفي درجة حرارة منخفضة إلى حد ما.

عند قراءة هذه الفقرة، قد يحصل القارئ على المفهوم الخاطئ التالي: حيث أنه فوق الوعاء السفلي، يكون عمود الزيت أعلى من فوق العلوي، وسيتم نقل الزئبق من الأول إلى الثاني. في هذه الحالة، لا يأخذ في الاعتبار حقيقة أنه ليس فقط النفط، ولكن أيضا الزئبق الموجود في أنبوب اتصال يتواصل مع كلا السفن، يضغط على سائل الحاوية السفلية؛ يكون ضغطه أكثر وضوحًا بالنسبة للأخير منه بالنسبة للأخير مقارنة بالسفينة الأخرى. بشكل عام، ينبغي مقارنة فروق الضغط لكل من أعمدة الزيت وأعمدة الزئبق.

في ظل الظروف العادية، يكون الهيدروجين غير ضار تمامًا وغير سام، وعديم الرائحة، ولا طعم له، وعديم اللون. في ظل ظروف معينة، فإنه يمكن تغيير الخصائص بشكل كبير. على سبيل المثال، عند خلطه بالأكسجين، ينفجر هذا الغاز بسهولة.

يمكن أن يذوب في البلاتين والحديد والتيتانيوم والنيكل والإيثانول. وعند تعرضه لدرجات حرارة عالية يتحول إلى حالة معدنية. جزيئه ثنائي الذرة وله سرعة عالية، مما يضمن التوصيل الحراري الممتاز للغاز (7 مرات أعلى من الهواء).

من السهل أن نفهم أن الفرق في ارتفاعات أعمدة كلا السائلين يساوي واحدًا، ولكن نظرًا لأن وزن الزئبق أكبر بكثير من وزن الزيت، فإن ضغط الأول يكون أكثر وضوحًا. التبخر والنتح. هيكل جزيء الماء. سائل غازي صلب. . الماء له كثافتين.

نقطة الانصهار: هي درجة الحرارة التي تتحول عندها المادة الصلبة إلى سائل، وتقابل درجة الحرارة 0 درجة مئوية في حالة الماء. الخاصية هي أن بعض المواد يجب أن تقوم بتوصيل التيار الكهربائي. أما في حالة الماء النقي أو المقطر فإذا أجريت عليه اختبارات موصلية معينة فإنه ينتج عنه عمليا عدم توصيل الكهرباء، مما يعني عدم تفكك جزيئاته، أي عدم وجود الأيونات المسؤولة عن توصيل الكهرباء.

يوجد الهيدروجين على كوكبنا بشكل رئيسي في المركبات. من حيث أهميته ومشاركته في العمليات الكيميائية، فهو يأتي في المرتبة الثانية بعد الأكسجين. يوجد الهيدروجين في الغلاف الجوي وهو جزء من الماء والمواد العضوية الموجودة في خلايا الكائنات الحية.

الأكسجين

يُشار إلى الأكسجين بالحرف O (أوكسجينيوم). كما أنه عديم الرائحة، ولا طعم له، وعديم اللون في الظروف العادية، ويكون في الحالة الغازية. غالبًا ما يُطلق على جزيئه اسم ثنائي الأكسجين لأنه يحتوي على ذرتين. هناك شكله المتآصل أو تعديله - غاز الأوزون (O3)، الذي يتكون من ثلاثة جزيئات. لونه أزرق وله العديد من الخصائص.

وعلى العكس من ذلك، عندما يتعلق الأمر بمياه الشرب، فإنها تؤدي إلى الكهرباء، لأنها تحتوي على العديد من الأيونات الذائبة فيها. على سبيل المثال، الملح المذاب في الماء. هذا خليط من الغازات من النوع المتجانس أي. يتم تقييم المرحلة المادية النهائية. يوجد الهواء بشكل رئيسي في الطبقة السفلية من الغلاف الجوي، والتي تتوافق مع طبقة التروبوسفير.

وينقسم الغلاف الجوي إلى الطبقات التالية. يتكون الهواء من 78% نيتروجين، 21% أكسجين، 1% ثاني أكسيد الكربون، وغازات خاملة وبخار الماء. يمكنك أيضًا العثور على مكونات أخرى في الهواء، مثل الدخان وجزيئات الغبار المعلقة والرماد وحبوب اللقاح وما إلى ذلك.

الأكسجين والهيدروجين هما الغازان الأكثر شيوعًا والأخف وزنًا على الأرض. يوجد المزيد من الأكسجين في قشرة كوكبنا، فهو يشكل حوالي 47٪ من كتلته. في الحالة المقيدة، يحتوي الماء على أكثر من 80٪.

يعد الغاز عنصرًا أساسيًا في حياة النباتات والحيوانات والإنسان والعديد من الكائنات الحية الدقيقة. في جسم الإنسان، يعزز تفاعلات الأكسدة والاختزال، ويدخل الهواء إلى رئتينا.

الحالة الطبيعية للأكسجين: غازي. قابل للذوبان في الماء، ولكن قليلا جدا. إنه أثقل من الهواء. الخواص الكيميائية للأكسجين. وفي الكائنات الحية، يتفاعل مع الكربون لتكوين ثاني أكسيد الكربون ومع الهيدروجين لتكوين الماء. ويشارك الأكسجين في جميع تفاعلات الاحتراق. الاحتراق هو تفاعل كيميائي يحدث بين الوقود والمادة المؤكسدة أثناء الاحتراق، حيث يكون الأكسجين هو المادة المؤكسدة.

التطبيق الرئيسي: الطب. يتم استخدامه في الصناعة، وخاصة في إنتاج الصلب، لأنه يزيل الملوثات. هذا عامل مؤكسد ممتاز. ونظرًا لقدرته على الأكسدة، فإنه يستخدم في برامج خاصة. وهو موجود في جميع الحروق.

نظرًا للخصائص الخاصة للأكسجين، فإنه يستخدم على نطاق واسع للأغراض الطبية. بمساعدتها ، يتم القضاء على نقص الأكسجة وأمراض الجهاز الهضمي ونوبات الربو القصبي. في صناعة المواد الغذائية يتم استخدامه كغاز التعبئة والتغليف. وفي الزراعة، يستخدم الأكسجين لتخصيب المياه اللازمة لتربية الأسماك.

نتروجين

مثل الغازين السابقين، يتكون النيتروجين من ذرتين وليس له طعم أو لون أو رائحة واضحة. رمز تعيينها هو الحرف اللاتيني N. جنبا إلى جنب مع الفوسفور والزرنيخ، فإنه ينتمي إلى مجموعة فرعية من البنكتوجينات. الغاز خامل جدًا، ولهذا السبب حصل على اسم الآزوت، والذي يُترجم من الفرنسية على أنه "هامد". الاسم اللاتيني هو النيتروجين، أي "ولادة الملح الصخري".

لا غنى عنه لحياة الكائنات الحية. هذا هو المصدر الرئيسي لتنقية المياه والهواء. هذه هي أقرب طبقة من الأرض. فهو يحتوي على 90% من غازات الغلاف الجوي، وبالتالي فهو الغاز الذي يساهم تقريبًا بكتلة الغلاف الجوي بأكملها. وفي الإكوادور يصل إلى 17 كم. وتسمى طبقة التروبوسفير بالطبقة القذرة لأنها عبارة عن غبار مركّز منفصل عن الصحراء والنشاط الصناعي.

جميع الظواهر التي تؤثر على المناخ تحدث في هذه الطبقة. تقع فوق طبقة التروبوسفير ويبلغ سمكها حوالي 50 كم. لا توجد ظواهر مناخية بسبب نقص الهواء. غازات لاوس هي: النيتروجين والأكسجين والأوزون. وتحتوي هذه الطبقة على طبقة الأوزون التي تساعد على تصفية الأشعة فوق البنفسجية. توجد طبقة الأوزون في أعلى تركيز لها على بعد 25 كيلومترًا تقريبًا في الإكوادور وأدنى تركيز لها في القطبين.

ويوجد النيتروجين في الأحماض النووية والكلوروفيل والهيموجلوبين والبروتينات، وهو المكون الرئيسي للهواء. ويفسر العديد من العلماء محتواه في الدبال والقشرة الأرضية بالانفجارات البركانية التي تنقله من وشاح الأرض. في الكون، يوجد الغاز على نبتون وأورانوس، وهو جزء من الغلاف الجوي الشمسي والفضاء بين النجوم وبعض السدم.

ويبلغ سمكها حوالي 20 كم. في هذه الطبقة تكون كثافة الغازات منخفضة جدًا، ولهذا السبب كان من المستحيل تحديد T° للغلاف الخارجي، وتم إثبات وجود غاز الهيدروجين والهيليوم فقط. ثاني أكسيد الكربون: نتاج التنفس والاحتراق. الخصائص: غير سام، ولكن بتركيزات عالية يسبب الاختناق.

وهو غاز عديم اللون والرائحة والطعم. طائرة صغيرة الحجم، لذلك تستخدم في صناعة طفايات الحريق. يذوب في الماء مما يسهل تكوين الحمض. العيوب: زيادة التركيز في الهواء يسبب. تحمض المطر الحمضي.

يستخدم البشر النيتروجين بشكل رئيسي في شكل سائل. يتم استخدامه في العلاج بالتبريد، كوسيلة لتعبئة وتخزين المنتجات. ويعتبر الأكثر فعالية في إطفاء الحرائق وإزاحة الأكسجين وحرمان النار من "الوقود". جنبا إلى جنب مع السيليكون يشكل السيراميك. غالبا ما يستخدم النيتروجين لتخليق مركبات مختلفة، على سبيل المثال، الأصباغ والأمونيا والمتفجرات.

خاتمة

أي الغاز هو الأخف؟ الآن أنت تعرف الجواب بنفسك. أخفها هي الهيدروجين والنيتروجين والأكسجين، والتي تنتمي إلى المجموعة الصفرية في الجدول الدوري. يليها الميثان (كربون + هيدروجين) وأول أكسيد الكربون (كربون + أكسجين).

أخف الغازات

أخف الغازات هي :

هيدروجين؛
نتروجين؛
الأكسجين.
الميثان.

الثلاثة الأولى تنتمي إلى المجموعة الصفرية في الجدول الدوري، وسنتحدث عنها فيما يلي.

هيدروجين

أي الغاز هو الأخف؟ الجواب واضح - الهيدروجين. وهو العنصر الأول في الجدول الدوري وهو أخف من الهواء بمقدار 14.4 مرة. ويشار إليه بالحرف H، من الاسم اللاتيني هيدروجينيوم (ولادة الماء). الهيدروجين هو أحد مكونات معظم النجوم والمواد بين النجوم.

الأكسجين

نتروجين

خاتمة

أي الغاز هو الأخف؟ الآن أنت تعرف الجواب بنفسك. أخفها هي الهيدروجين والنيتروجين والأكسجين، والتي تنتمي إلى المجموعة الصفرية في الجدول الدوري. ويتبعهم الميثان (الكربون + الهيدروجين) والأكسيد

ربما، مسألة ما هو أثقل - الهواء أو ثاني أكسيد الكربون - يمكن أن تنشأ في أي شخص. من ناحية، عليك أن تتنفس الهواء باستمرار - بدونه، حتى الشخص المدرب لا يمكنه أن يستمر لفترة أطول من بضع دقائق. من ناحية أخرى، يعلم الجميع منذ الطفولة أن ثاني أكسيد الكربون يتم إطلاقه عند التنفس. لذلك، دعونا ننظر إلى هذه المشكلة بمزيد من التفصيل.

تكوين الهواء

الهواء، على عكس ثاني أكسيد الكربون، ليس مادة واحدة، بل هو خليط معقد يتضمن أكثر من عشر مواد. وهذا مجرد هواء عادي، وليس هواء المدينة، الذي يحتوي على عشرات المكونات الأخرى التي تشكل خطورة على البشر.

لذا فإن الحصة الأكبر هي النيتروجين - ويشكل الهواء 76٪ منه. لا يدعم الاحتراق ولا يستخدم للتنفس.

لكن المكون التالي حيوي لجميع الكائنات الحية - الأكسجين. ويوجد منه أقل بكثير في الهواء، 23% فقط. لكنه هو الذي يسمح للإنسان والحيوان والطيور والأسماك والنباتات بالعيش. نعم، نعم، تتنفس النباتات أيضا، على الرغم من أن هذا لا يعرفه الجميع.

الغاز الثالث في الهواء هو الأرجون. ويوجد بالفعل قدر لا بأس به منه، 1.3 بالمائة فقط. كما أنه لا يستخدم أبدًا تقريبًا في الحياة البرية، ولكنه يستخدم بنشاط من قبل الأشخاص في مختلف مجالات النشاط.

المركز الرابع يحتل ثاني أكسيد الكربون. صحيح أن المبلغ صغير جدًا - 0.046٪ فقط. تخيل أن جميع المصانع والسيارات والكائنات الحية على هذا الكوكب بالكاد يمكنها زيادة هذا المؤشر. على الرغم من أن الإنتاج الضار وإزالة الغابات، وفقًا لعلماء البيئة، يؤديان إلى حقيقة أن هذا الرقم لا يزال في ازدياد.

يتكون الهواء أيضًا من النيون والكريبتون والميثان والهيليوم والهيدروجين والزينون. هذا الأخير يحتل 0.00004٪ فقط من الكتلة الإجمالية. الشوائب الأخرى غير ذات أهمية لدرجة أنه لا يمكنك حتى التحدث عنها.

مما يتكون ثاني أكسيد الكربون؟

ثاني أكسيد الكربون مادة منفصلة. صيغته هي ثاني أكسيد الكربون. ومن المثير للاهتمام، على عكس معظم المخاليط الكيميائية، أنه في الطبيعة لا يوجد على الإطلاق في حالة سائلة. ويتواجد فقط في الأشكال الغازية والصلبة، ويتغير تدريجياً من حالة إلى أخرى في ظل ظروف معينة.

فهو ينقل الأشعة فوق البنفسجية بسهولة، مما يسمح للشمس بتسخين الأرض. لكن حرارة الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من سطح الكوكب لا تنتقل. ولهذا السبب، يتراكم، وترتفع درجة الحرارة حول العالم تدريجياً. وهذا ما يسمى بظاهرة الاحتباس الحراري، ولهذا السبب أطلق علماء البيئة في جميع أنحاء العالم ناقوس الخطر.

مقارنة الكثافة

يحب العلماء وزن ومقارنة وتحليل كل شيء. وبطبيعة الحال، لم يفلت الهواء الذي يحتوي على ثاني أكسيد الكربون من هذا المصير. ومن خلال الحسابات المعقدة باستخدام المعدات الحديثة، كان من الممكن تحديد كثافة كلتا المادتين بدقة. بمعرفتهم، يمكنك تحديد ما هو أثقل - الهواء أو ثاني أكسيد الكربون، وما هو أخف وزنا.

وبالنسبة لثاني أكسيد الكربون، يبلغ هذا الرقم 1.977 كيلوجرامًا لكل متر مكعب. الهواء العادي لديه أقل - فقط 1.204 كجم / م 3. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن مثل هذا الهواء النظيف نادرا ما يوجد في الطبيعة - وعادة ما يحتوي أيضا على الغبار والرطوبة والشوائب المختلفة.

ولكن من وجهة نظر علمية، فإن المعايير هي التي ينبغي النظر فيها. لذلك، يمكننا أن نقول بثقة كم مرة يكون ثاني أكسيد الكربون أثقل من الهواء - ما يقرب من 1.64 مرة.

لماذا هم مهمون؟

لقد سبق أن نوقشت أهمية الهواء أعلاه. لكن أي شخص متعلم يعرف جيدًا أنه بدونه لا يمكن لأي شيء يعيش على كوكب الأرض أن يعيش من حيث المبدأ.

ولكن ماذا يمكننا أن نقول عن ثاني أكسيد الكربون؟ ومن المفارقات أنه إذا اختفى فجأة من الأرض، فسوف تموت البشرية بسرعة مذهلة. النقطة ليست حتى أن ثاني أكسيد الكربون يستخدم بنشاط في مختلف الصناعات. إنه ببساطة ضروري للنباتات.

كما ذكر أعلاه، فإن أي كائن حي يتنفس الأكسجين. والنباتات ليست استثناء. ومع ذلك، فإنها تحتاج أيضا إلى ثاني أكسيد الكربون. بعد كل شيء، في الضوء، تحدث عملية التمثيل الضوئي بنشاط في الخلايا الخضراء. أنه ينطوي على تقسيم خلايا ثاني أكسيد الكربون إلى الكربون والأكسجين. يتم إطلاق الأخير في الغلاف الجوي (أو في الماء، إذا كنا نتحدث عن الطحالب الخضراء، التي تخضع أيضًا لعملية التمثيل الضوئي)، ويستخدم الكربون لبناء خلايا جديدة ونمو النباتات. إذا اختفى كل ثاني أكسيد الكربون، فسوف تتوقف عملية التمثيل الضوئي. وهذا يعني أن النباتات ستتوقف عن النمو، وستبقى الحيوانات والناس بدون طعام، الأمر الذي سيؤدي بسرعة كبيرة إلى المجاعة وانقراض البشرية جمعاء.

أين يتم استخدام فرق الكتلة؟

بمعرفة ما هو الأثقل - الهواء أم ثاني أكسيد الكربون، يمكننا أن نفترض أن الأخير يميل دائمًا إلى الأسفل. ويمكن استخدام هذا عمليا. على سبيل المثال، يتم استخدام هذا التأثير من قبل الغواصين عند الغوص بالقبعة. إن إمداد الهواء هنا محدود، وإذا اختلط ثاني أكسيد الكربون به بالتساوي، فسيكون التنفس صعبًا. ولكن يتم إطلاق الفائض منه في الغالب ويهبط إلى الأسفل، مما يسمح للشخص بالتنفس بسهولة.

ويستخدم هذا التأثير أيضا في مكافحة الحرائق. طفايات الحريق الخاصة - ثاني أكسيد الكربون - مملوءة بثاني أكسيد الكربون. عندما يتسرب الغاز المسال من الجرس، فإنه يتوسع على الفور حوالي 400-500 مرة، وفي نفس الوقت يبرد بمقدار 72 درجة. وهذا وحده يكفي لخروج الكثير من الأشياء المحترقة. لكن الغاز الثقيل ينتشر عبر الأرض ويحترق الأجسام، مما يؤدي إلى إزاحة الهواء. نظرًا لأن ثاني أكسيد الكربون لا يدعم الاحتراق، فإن اللهب الذي يُترك بدون إمداد بالأكسجين ينطفئ ببساطة.

خاتمة

هذا هو المكان الذي يمكننا إنهاء المقال. الآن أنت تعرف ما هو الأثقل - الهواء أم ثاني أكسيد الكربون، وبأي كمية. وفي الوقت نفسه، تعرفت على الخصائص الأساسية لكلتا المادتين، وأهميتهما في الطبيعة، وكذلك استخدام اختلافات الكثافة في حياة الإنسان. نأمل أن تجد هذه المعلومات مفيدة.

أول أكسيد الكربون (CO) هو منتج احتراق سام، عديم اللون والرائحة، والمعروف باسم أول أكسيد الكربون. ما إذا كانت هذه المادة أثقل أو أخف من الهواء يعتمد على الظروف الخارجية. في أغلب الأحيان يتم تشكيله أثناء احتراق الكربون في بيئة فقيرة بالأكسجين. إذا حدث حريق في غرفة مغلقة عديمة التهوية، يموت الناس من التسمم.

أول أكسيد الكربون عديم اللون والرائحة، لذلك لا يمكن شمه

خصائص أول أكسيد الكربون

لقد عرف الناس أول أكسيد الكربون منذ العصور القديمة بسبب خصائصه السامة. غالبًا ما أدى الاستخدام الكامل لتسخين الموقد إلى التسمم والوفاة. كان هناك خطر الاحتراق بالنسبة لأولئك الذين قاموا بتغطية مخمد المدخنة ليلاً عندما لم يحترق الفحم الموجود في صندوق الاحتراق بعد.

تكمن خطورة أول أكسيد الكربون في أنه عديم اللون والرائحة. أول أكسيد الكربون أقل كثافة قليلًا بالنسبة للهواء، مما يؤدي إلى ارتفاعه. أثناء احتراق الوقود، يتأكسد الكربون © بواسطة الأكسجين (O)، وينطلق ثاني أكسيد الكربون (CO2). إنه غير ضار للبشر ويستخدم حتى في صناعة المواد الغذائية وفي إنتاج الصودا والثلج الجاف.

سيخبرك هذا الفيديو بكيفية البقاء على قيد الحياة وتقديم الإسعافات الأولية لضحية التسمم بأول أكسيد الكربون:

عندما يحدث تفاعل مع نقص الأكسجين، تتم إضافة جزيء أكسجين واحد فقط إلى كل جزيء كربون. الناتج هو أول أكسيد الكربون السام والقابل للاشتعال.

السمية وأعراض التسمم

في كثير من الأحيان، يمكن العثور على تجاوز هذا المؤشر في المدن الكبيرة، وهو ما قد يكون بالطبع سببًا لضعف صحة الناس

تعود سمية أول أكسيد الكربون إلى قدرته على تكوين مركب ثابت مع الهيموجلوبين في دم الإنسان. ونتيجة لذلك، يحدث تجويع الأكسجين في الجسم على المستوى الخلوي. وبدون الرعاية الطبية في الوقت المناسب، من الممكن حدوث تغييرات لا رجعة فيها في الأنسجة والموت.

يتأثر الجهاز العصبي المركزي في المقام الأول. يؤدي تلف الأنسجة العصبية نتيجة نقص الأكسجة إلى تطور الاضطرابات العصبية التي قد تظهر بعد فترة من التسمم.

التسمم بأول أكسيد الكربون هو حالة مرضية حادة تتطور نتيجة دخول أول أكسيد الكربون إلى جسم الإنسان.

يمكن أن تصاب بالتسمم بأول أكسيد الكربون في الحالات التالية:

في حالة نشوب حريق في مكان مغلق.
الإنتاج الكيميائي الذي يستخدم فيه أول أكسيد الكربون على نطاق واسع.
عند استخدام أجهزة الغاز المفتوحة والتهوية غير الكافية.
البقاء على طريق سريع مزدحم لفترة طويلة.
في المرآب مع تشغيل المحرك.
إذا تم استخدام الموقد بشكل غير صحيح، إذا تم إغلاق المخمدات قبل أن يحترق كل الفحم.
تدخين الشيشة يمكن أن يسبب أعراض التسمم.

إن الوزن النوعي للهواء وأول أكسيد الكربون هو نفسه تقريبًا، لكن الأخير أخف قليلاً، مما يؤدي إلى تراكمه أولاً بالقرب من السقف. تُستخدم هذه الخاصية عند تركيب أجهزة استشعار تشير إلى الخطر. وهي تقع في أعلى نقطة في الغرفة.

من المهم جدًا التعرف على التسمم في الوقت المناسب واتخاذ الإجراءات اللازمة لإنقاذ نفسك والآخرين. هناك عدد من الأعراض المرتبطة بالتسمم بأول أكسيد الكربون:

ألم وثقل في الرأس.
راحة القلب.
زيادة في الضغط
يسمع صوت طرق في المعابد.
نوع من السعال الجاف.
يبدأ الغثيان.
يبدأ القيء
ألم في منطقة الصدر.
يصبح الجلد والأغشية المخاطية حمراء بشكل ملحوظ.
الهلوسة ممكنة.

كتدابير وقائية لتجنب التسمم بأول أكسيد الكربون، يجب عليك القيام بما يلي: فحص أعمدة التهوية والمداخن وأجهزة التدفئة بانتظام وتنظيفها وإصلاحها في الوقت المناسب.

يشير العثور على نفسك أو أعراض أخرى مماثلة إلى المرحلة الأولى من التسمم.

وتتميز الخطورة المعتدلة بالنعاس وطنين شديد في الأذنين، فضلا عن الشلل الحركي، في حين أن الضحية لا يفقد وعيه بعد.

أعراض التسمم الشديد:

الضحية يفقد وعيه ويدخل في غيبوبة.
سلس البول والبراز.
تشنجات العضلات؛
مشاكل في التنفس المستمر.
اللون الأزرق للجلد والأغشية المخاطية.
اتساع حدقة العين وعدم الاستجابة للضوء.

لا يستطيع الشخص مساعدة نفسه بأي شكل من الأشكال، ويجده الموت في مكان الحادث.

الإسعافات الأولية والعلاج

بغض النظر عن خطورتها، تتطلب الإصابة بأول أكسيد الكربون عناية طبية فورية. إذا كنت قادرًا على المشي بمفردك، فيجب عليك مغادرة المنطقة المصابة على الفور. يتم وضع أقنعة الغاز على الضحايا غير القادرين على الحركة ويتم إجلاؤهم بشكل عاجل من المنطقة المتضررة.

في حالة التسمم بأول أكسيد الكربون، يجب الاتصال بالإسعاف على الفور

تتكون الإسعافات الأولية من الإجراءات التالية:

من الضروري تحرير الشخص من الملابس المقيدة.
الاحماء وتتيح لك التنفس الأكسجين النقي.
تشعيع بالأشعة فوق البنفسجية باستخدام مصباح الكوارتز.
إذا لزم الأمر، يتم إجراء التنفس الاصطناعي وتدليك القلب.
إعطاء الأمونيا نفحة.
خذه إلى أقرب مستشفى في أسرع وقت ممكن.

سيتم إجراء العلاج في المستشفى بهدف إزالة السم من الجسم. ثم يتم إجراء فحص كامل لتحديد المضاعفات المحتملة. بعد ذلك، يتم تنفيذ سلسلة من إجراءات الترميم.

لتجنب المشاكل والمآسي المرتبطة بالتسمم ، يوصى باتباع إجراءات وقائية بسيطة:

يجب نقل ضحايا التسمم بأول أكسيد الكربون إلى الهواء النقي أو تهوية الغرفة جيدًا.

مراقبة نظافة التجويف الداخلي للمداخن.
تحقق دائمًا من حالة مخمدات الهواء في المواقد والمواقد.
من الجيد تهوية الغرف بمواقد غاز مفتوحة.
اتبع قواعد السلامة عند العمل مع سيارة في المرآب.
إذا تعرضت لغاز أول أكسيد الكربون، تناول الترياق.

الهواء أثقل من أول أكسيد الكربون بالكتلة المولية لكل وحدة. تختلف جاذبيتها وكثافتها النوعية قليلاً. أول أكسيد الكربون ضار لجسم الإنسان. وتشير إحصائيات التسمم إلى أن ذروة الحوادث تحدث في فصل الشتاء.

هناك عبارة شائعة مفادها أنه لا يمكن لأي شخص أن يعيش بدون شيء ما (املأ كلماتك الخاصة)، مثل بدون هواء - وهذا صحيح تمامًا. إنه والأكسجين هما الشرط الضروري لوجود العدد السائد من الكائنات الحية على الأرض.

ما هو الأكسجين والهواء

الأكسجينهو غاز يتكون جزيئه من ذرتين أكسجين.
هواءهو خليط من الغازات التي تشكل الغلاف الجوي للأرض.

مقارنة بين الأكسجين والهواء

ما الفرق بين الأكسجين والهواء؟
الأكسجين غاز ليس له لون ولا طعم ولا رائحة. يتكون جزيء الأكسجين من ذرتين. صيغته الكيميائية مكتوبة بالرمز O2. يسمى الأكسجين الترياتومي بالأوزون. لتر واحد من الأكسجين يساوي 1.4 جرام. وهو قابل للذوبان قليلا في الماء والكحول. بالإضافة إلى الحالة الغازية، يمكن أن يكون في حالة سائلة، وتشكيل مادة زرقاء شاحبة.
الهواء عبارة عن خليط من الغازات. 78% منه نيتروجين، 21% أكسجين. أقل من واحد بالمائة يقع على الأرجون وثاني أكسيد الكربون والنيون والميثان والهيليوم والكريبتون والهيدروجين والزينون. بالإضافة إلى ذلك، هناك جزيئات الماء والغبار وحبوب الرمل وأبواغ النباتات في الهواء. كتلة الهواء أقل من كتلة الأكسجين بنفس الحجم.
تم اكتشاف الأكسجين عام 1774 على يد الإنجليزي جوزيف بريستلي، وذلك عن طريق وضع أكسيد الزئبق في وعاء مغلق. تم تقديم مصطلح "الأكسجين" نفسه للاستخدام من قبل لومونوسوف، ووضعه "في المكان رقم 8" من قبل الكيميائي مندليف. وفقا لجدوله الدوري، الأكسجين هو عنصر غير معدني وأخف عنصر في مجموعة الكالكوجين.
وفي عام 1754، أثبت الاسكتلندي جوزيف بلاك أن الهواء ليس مادة متجانسة، بل هو خليط من الغازات وبخار الماء والشوائب المختلفة.
يعتبر الأكسجين العنصر الكيميائي الأكثر وفرة على وجه الأرض. أولاً، بسبب وجوده في السيليكات (السيليكون، الكوارتز)، التي تشكل 47% من القشرة الأرضية، و1500 معدن آخر تشكل “الأرض الصلبة”. ثانياً: لوجوده في الماء الذي يغطي ثلثي سطح الكوكب. ثالثًا، الأكسجين هو أحد مكونات الغلاف الجوي التي لم تتغير، وبشكل أكثر دقة، فهو يحتل 21٪ من حجمه و 23٪ من كتلته. رابعا، هذا العنصر الكيميائي هو جزء من خلايا جميع الكائنات الحية الأرضية، فهو يمثل كل ذرة رابعة في أي مادة عضوية.
الأكسجين شرط أساسي لعمليات التنفس والاحتراق والتحلل. تستخدم في المعادن والطب والصناعة الكيميائية والزراعة.
يشكل الهواء الغلاف الجوي للأرض. فهو ضروري لوجود الحياة على الأرض؛ فهو شرط أساسي لعمليات التنفس والتمثيل الضوئي وغيرها من العمليات الحياتية لجميع الكائنات الهوائية. الهواء ضروري لعملية احتراق الوقود؛ ويتم استخلاص الغازات الخاملة منه عن طريق التسييل.

وحدد موقع TheDifference.ru أن الفرق بين الأكسجين والهواء هو كما يلي:

الأكسجين مادة متجانسة ويتكون من عدد من المكونات.
الأكسجين النقي أثقل من الهواء المتساوي في الحجم.
الهواء ليس سوى جزء من الغلاف الجوي، والأكسجين هو عنصر أساسي في الغلاف المائي والغلاف الصخري والغلاف الجوي والمحيط الحيوي.