空气是怎样组成的?

发布网友 发布时间：2022-04-23 12:57

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热心网友 时间：2022-06-01 19:03

空气是覆盖在地球表面的一层看不见的混合气体，人和动物每时每刻的呼吸以及植物的光合作用等都离不开空气，没有空气就没有生命。洁净的空气是没有颜色、没有气味、没有味道、透明的气体；空气有重量，1立方米的空气重1.293千克；空气可以被压缩，压缩空气有弹性。空气是由多种气体混合而成的，按体积计算，干燥的空气中氧气约占21%，氮气约占78%，此外，还有少量的二氧化碳气、氢气、氦气、氖气、氩气、氙气等。
氧气是空气的组成成分之一，无色、无臭、无味。氧气比空气重，在标准状况下，氧气的密度是1.429克/升，比空气的密度（1.293克/升）略大一些；能溶于水，在-183℃时变成淡蓝色的液体，在-218.4℃时变成雪花状的淡蓝色固体。氧气几乎能跟除银、金、铂以外的所有金属发生反应，生成金属氧化物，能和碳、硫、磷等许多非金属单质直接化合，生成非金属化合物。氧气具有非常广泛的用途，主要是供给呼吸、支持燃烧和反应放热三个方面。
氮气是空气的组成成分之一，无色、无臭、无味。氮气比空气稍轻，在标准状况下，氮气的密度是1.25克/升，能溶于水，但溶解度很小。氮气的化学性质比较稳定，常用来填充电灯泡，或用来阻止氧化、燃烧等。氮气还是制造*、炸药、氮肥的原料。
二氧化碳气是空气的组成成分之一，占空气体积的0.03%，无色、略有酸味。比空气重，在标准状况下，二氧化碳气的密度是1.977克/升；能溶于水，在通常情况下，1体积水能溶解1体积的二氧化碳气；在加压冷却的情况下，会变成无色的液体，温度继续降低，会变成雪花状的固体，通常叫做“干冰”。干冰在常压下，温度高于-78.50℃时，可直接气化。二氧化碳不能供给动植物呼吸，不能支持燃烧，能与澄清的石灰水反应，生成白色的沉淀，使石灰水变混浊，这是鉴别二氧化碳气常用的方法。二氧化碳气是绿色植物进行光合作用的原料，可以用来灭火、制作纯碱、尿素、碳酸氢铵、饮料等。
空气成分的发现：由于空气是既看不见，又闻不到气味的混合气体，所以人们发现空气的成分比较晚，直到18世纪70年代，才确定了空气主要是氧气和氮气组成的。
许多科学家曾对空气的成分进行过研究，其中以法国科学家拉瓦锡（1743—1794）的贡献最为突出，他做了一个研究空气成分的著名实验，至今仍然为人们所称颂。拉瓦锡把少量银白色的水银放在一个密闭的容器里，连续加热12天，结果发现有一部分液态汞变成了红色的固体粉末，同时容器里空气的体积减少了大约1/5，剩余的那部分空气既不能支持燃烧，又不能供给动物呼吸。他把实验中所生成的红色粉末（后来证明是氧化汞）收集起来，放在另一个容器里加热，发现红色粉末又变成了银白色的汞和既能支持燃烧，又能供给动物呼吸的氧气。若把所得到的氧气，加到第一个实验中密闭容器里剩下的约4/5体积的气体里面，所混合成的气体的性质和空气的性质完全一样。根据这些实验事实，拉瓦锡得出了“空气是由氧气和氮气所组成”的结论。拉瓦锡还搞清楚了，燃烧，原来是能燃烧的物体（例如碳、氢、硫、磷……）跟氧气一起发生了氧化作用，变成了燃烧物体的氧化物：碳燃烧产生的氧化物是二氧化碳或一氧化碳，氢燃烧产生的氧化物是水，硫燃烧产生的氧化物是二氧化硫，磷燃烧产生的氧化物是五氧化二磷……。这种变化是一种化学变化。剧烈的氧化作用会释放出大量的热量，于是发热大光，这就是我们所看到的燃烧现象。拉瓦锡最后确定了氮气、氧气的名称。

热心网友 时间：2022-06-01 19:04

空气是指地球大气层中的气体混合。它主要由 78%的氮气、21%氧气、还有许多稀有气体和杂质组成的混合物。空气的成分不是固定的，随着高度的改变、气压的改变，空气的组成比例也会改变。但是长期以来人们一直认为空气是一种单一的物质，直到后来法国科学家拉瓦锡通过实验首先得出了空气是有氧气和氮气组成的结论。19世纪末，科学家们又通过大量的实验发现，空气里还有氦、氩、氙等稀有气体。

在自然状态下空气是无味无臭的。

空气中的氧气对于所有需氧生物来说是必须的。所有动物需要呼吸氧气。此外植物利用空气中的二氧化碳进行光合作用，二氧化硫是近乎所有植物的唯一的碳的来源。

空气的成分
气体 化学式 体积比 质量比
干燥空气在海平面的主要成分
氮 N2 78.084 % 75.518 %
氧 O2 20.942 % 23.135 %
氩 Ar 0.934 % 1.288 %
示踪气体
二氧化碳 CO2 0.038 % 0.058 %
氖 Ne 18.180 ppm 12.67 ppm
氦 He 5.240 ppm 0.72 ppm
甲烷 CH4 1.760 ppm 0.97 ppm
氪 Kr 1.140 ppm 3.30 ppm
氢 H2 约500 ppb 36 ppb
一氧化二氮 N2O 317 ppb 480 ppb
一氧化碳 CO 50-200 ppb 50-200 ppb
氙 Xe 87 ppb 400 ppb
二氯二氟甲烷
（CFC-12） CCl2F2 535 ppt 2200 ppt
三氯一氟化碳
（CFC-11） CCl3F 226 ppt 1100 ppt
二氟一氯甲烷
（HCFC-22） CHClF2 160 ppt 480 ppt
四氯化碳 CCl4 96 ppt 510 ppt
三氟三氯乙烷
（CFC-113） C2Cl3F3 80 ppt 520 ppt
三氯甲烷 CH3-CCl3 25 ppt 115 ppt
二氯一氟乙烷
（HCFC-141b） CCl2F-CH3 17 ppt 70 ppt
二氟一氯乙烷
（HCFC-142b） CClF2-CH3 14 ppt 50 ppt
六氟化硫 SF6 5 ppt 25 ppt
溴氯二氟甲烷 CBrClF2 4 ppt 25 ppt
三氟一溴甲烷 CBrF3 2.5 ppt 13 ppt
总质量（干燥） 5.135 · 1015 t
总质量（潮湿） 5.148 · 1015 t