La 지구의 대기 지구는 여러 종류의 화학 원소로 이루어진 기체층으로 둘러싸여 있습니다. 이 기체층은 우리를 외부 환경으로부터 보호해주기 때문에 우리가 알고 있는 생명체가 존재할 수 있도록 해줍니다. 우주의 적대적인 환경이는 생명체에게 치명적일 것입니다.
대기 가스는 매우 중요합니다. 지구의 활력종류는 매우 다양하지만, 어떤 기체가 포함되어 있는지 계산하는 것은 가능합니다. 더 큰 비율 그리고 나머지 부분에 비해 차지하는 부피가 얼마인지도 중요합니다. 이러한 구성을 이해하는 것은 다음과 같은 현상을 이해하는 데 핵심적인 요소입니다. 기후, 물 순환 과 생태 균형 글로벌
대기에는 생명 유지에 필수적인 여러 기체가 포함되어 있습니다. 질소, 아르곤 과 산소게다가 이것들은 다음과 같은 것들입니다. 더 풍부한하지만 이산화탄소, 수증기, 그리고 수많은 기체의 미량 성분과 같이 비록 소량으로 존재하지만 필수적인 역할을 하는 다른 구성 요소들도 있습니다.
분위기는 어떻습니까?
분위기는 가스 세트 지구에서 가장 밀도가 낮고 바깥쪽에 위치한 층을 구성하는 기체들입니다. 이 기체들의 상대적인 구성은 환경에 따라 달라집니다. 고도, 이후 압박 과 온도 위로 올라갈수록 모양이 변합니다. 일반적으로 지표면에 가장 가까운 부분을 "수직부"라고 부릅니다.aire이 구역은 해수면(또는 해양면)에서 고도로 약 11km까지 뻗어 있으며, 이 지역은 다음의 일부를 형성합니다. 대류권우리가 숨쉬는 공기의 대부분이 집중되어 있고 거의 모든 대기 현상이 발생하는 곳입니다.
대기 하층에 존재하는 주요 기체는 다음과 같습니다. 질소(N₂)약 ~와 함께 78% 전체 볼륨의 일부이며, 그 다음으로는 산소(O₂)이는 대략적인 것을 나타냅니다. 21%, 그리고 아르곤(Ar), 대략 0,93%풍부함 정도를 더 낮추면 다음과 같은 것들이 있습니다. 이산화탄소(CO₂), 네온, 태양의 뜻, 메탄, 크립톤, 수소 그리고 기타 미량 가스들도 마찬가지입니다. 물 증기그 비율은 지역 및 기후 조건에 따라 크게 달라집니다.
대기에는 많은 것이 있습니다. 보호 특성 우주로부터의 위협에 직면하여. 예를 들어, 대부분의 경우 운석 이것들은 상층 가스와 접촉하면 분해됩니다. 마찰 그리고 지구 온난화에도 기여합니다. 더 나아가, 일종의 역할을 합니다. 방패 앞에서 자외선 태양으로부터 오는 복사 에너지의 일부는 우리 몸에 흡수됩니다. 오존(O₃) 성층권에 존재하며 인간, 동물 및 식물의 조직에 심각한 손상을 방지합니다.
지구 역사 전반에 걸쳐 대기는 존재해 왔습니다. 변형 그곳에 서식해 온 다양한 종들의 활동으로 인해 환경이 변화했습니다. 예를 들어 인간은 숨을 쉽니다. 산소 그리고 숨을 내쉴 때, 그것들은 배출됩니다. 이산화탄소이는 식물이 광합성을 하는 동안 사용되며, 식물은 산소를 방출하여 공기 흐름을 차단합니다. 생지화학적 순환 근본적인 요소입니다. 분위기 또한 다음과 연관되어 작용합니다. 수계 (지구의 물) 도움을 주는 온도 조절낮과 밤 또는 계절의 급격한 변화로 인해 발생할 수 있는 불편함을 완화시켜 줍니다.
대기의 또 다른 필수적인 기능은 다음과 같은 역할을 한다는 것입니다. 물 순환바다, 강, 호수, 토양에서 수증기가 증발하여 상승하고, 응결되어 구름이 된 후, 마침내 비로 내립니다. 강수량이 과정은 생태계를 유지하고, 지하수를 보충하며, 지구 전체에 걸쳐 다양한 기후를 가능하게 합니다.
대기의 주요 가스
앞서 언급했듯이 대기는 여러 종류의 기체로 구성되어 있으며, 그중 일부는 기체층을 형성합니다. 더 많은 공간 다른 기체들보다. 아래는 이러한 기체들을 특성에 따라 순서대로 나열한 목록입니다. 풍요또한 지구 시스템 내에서의 기능과 중요성에 대한 보다 자세한 설명도 함께 제공합니다.
질소
질소는 가장 풍부한 가스 대기의 약 1/3을 차지하기 때문에 78% 전체 분량 중 하나입니다. 화학 원소 문자 N으로 표시되며, 원자 번호 7 y 대략적인 원자량은 14,01입니다.상온에서 이 물질은 주로 이원자 분자 형태로 존재합니다. NXNUMX기체입니다 무색, 화장실 e 몰 취미 한.
분자 질소는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다. 삼중 공유 결합 (N≡N) 결합은 화학에서 알려진 가장 강한 결합 중 하나입니다. 이러한 특성으로 인해 이 결합은 다음과 같은 특징을 갖습니다. 뛰어난 안정성 그리고 상대적으로 그렇게 합니다. 둔한 일반적인 조건에서 질소는 다른 원소와 쉽게 반응하지 않습니다. 이러한 안정성 때문에 질소가 반응하여 화합물을 형성하려면 특정한 조건이 필요한 경우가 많습니다. 특별한 조건고온, 고압 또는 특정 환경의 존재와 같은 요인들 촉매.
대기 중 질소는 매우 풍부하지만, 대부분의 생물은 이를 N₂ 형태로 직접 이용할 수 없습니다. 그러나 이 원소는 생명에 필수적인: 다음의 일부입니다 아미노산의 단백질 과 핵산 예를 들어 모든 생명체의 유전 정보를 담고 있는 DNA와 RNA 같은 것들이 있습니다.
산소
산소는 다음을 차지합니다. 두 번째 대기 중에서 가장 풍부한 기체 중 하나이며, 그 비율은 약 100%에 달합니다. 21% 같은 것의. 그녀의 원자 번호는 8입니다.질소보다 크며, 문자로 표시됩니다. O이원자 형태(O₂)에서, 이것은 다음과 같은 기체입니다. 생명을 유지한다 대부분의 육상 호기성 생물.
그것은이다 매우 강력한 산화제 그리고 다음 중 하나를 소유하고 있습니다. 더 높은 전기음성도 모든 화학 원소 중에서 산소는 결합을 형성할 때 전자를 강하게 끌어당기는 성질을 가지고 있습니다. 산소는 여러 과정에 필수적입니다. 세포 호흡생명체가 영양분으로부터 에너지를 얻는 과정입니다. 또한 분자의 구성 요소이기도 합니다. DNA, 많은 효소 그리고 매우 다양한 유기 및 무기 화합물.
대기 중에는 특별한 형태의 산소도 존재합니다. 오존(O₃)주로 다음 분야에 집중되어 있습니다. 오존층 성층권의 구조입니다. 이러한 삼원자 구조는 매우 중요한데, 그 이유는 다음과 같습니다. 흡수하고 반사한다 지구는 고에너지 자외선을 상당 부분 차단하여 지구 표면을 심각한 생물학적 손상으로부터 보호합니다.
아르곤
아르곤은 대략 1/3의 비율로 구성됩니다. 0,93% 모든 대기 공기의 일부입니다. 그 이름은 그리스어에서 유래했으며, 그리스어로는 다음과 같이 쓰입니다. '아르고스'무슨 뜻이야 "게으른"다른 화학 원소와 거의 반응하지 않는 기체이기 때문에, 이는 특정 범주로 분류됩니다. 비활성 기체는 문자로 표시됩니다. Ar 그리고 소유하고 있다 원자 번호 18. 가스입니다 무색, 화장실 그리고 화학적으로 매우 비활성.
화학적으로 불활성인 특성 덕분에 다양한 분야에서 매우 유용하게 사용됩니다. 기술 응용예를 들어 백열전구에서 필라멘트 산화를 방지하기 위해 사용됩니다. 용접부를 보호합니다 공기 중 산소와의 접촉을 차단하는 절연 가스로서 이중창 (유리 패널 두 개가 있는 창문) 그리고 다음과 같이 불활성 분위기 원치 않는 반응을 피해야 하는 공정에서.
아르곤은 다음과 같이 여겨지지만 단순 질식제 (밀폐된 공간에서 고농도로 존재할 경우 산소를 대체할 수 있기 때문에) 그 자체로는 독성이 없습니다. 가장 중요한 예방 조치는 항상 산소 공급을 확보하는 것입니다. 적절한 환기 밀폐된 환경에서 취급할 경우.
이것들은 대기를 구성하는 주요 기체 세 가지이며, 그 외에는 더 적은 비율로 존재하는 다른 기체들이 있습니다. 이산화탄소(CO₂), 네온, 태양의 뜻, 메탄, 크립톤 과 수소다음과 같은 화합물도 매우 소량으로 나타납니다. 아산화질소 O 엘 일산화탄소그 외에도 많은 미량 가스들이 있습니다.
대기의 다른 일반적인 기체 및 원소
질소, 산소, 아르곤은 대기에서 가장 풍부한 세 가지 기체이지만, 대기에는 이 외에도 다른 성분들이 존재합니다. 낮은 농도그들은 그렇게 밝혀졌습니다. 빠뜨릴 수없는 생명과 지구의 기후를 유지하기 위해서입니다.
그들 중 하나는 이산화탄소(CO₂)비록 그 비율이 약 100%에 불과하지만 0,04% 지구 대기의 주요 구성 요소(약 410ppm이며, 최근 인간 활동으로 인해 변동이 있음)는 다음과 같습니다. 광합성 그리고 다른 대사 과정에서도 사용됩니다. 식물과 기타 독립영양생물은 CO₂를 이용하여 에너지를 변환합니다. 태양 에너지 en 화학 에너지 쓸 수 있는.
El 수증기(H₂O) 이는 또 다른 필수 구성 요소입니다. 그 비율은 다양하지만(거의 0%에서 수 퍼센트 포인트까지 다양할 수 있음), 이는 매우 중요합니다. 구름 형성강수 및 기상 현상. 더 나아가, 이는 다음과 같은 역할을 합니다. 온실 가스지구의 평균 기온을 생명체가 살기에 적합한 범위 내로 유지하는 데 도움이 됩니다.
우리는 또한 오존(O₃) 미량이지만 매우 중요한 농도로 존재합니다. 성층권에서 오존은 형성됩니다. 보호 층 이는 고에너지 자외선의 상당 부분을 흡수합니다. 반면에 지표면에서 오존은 다른 물질로 변할 수 있습니다. 오염 물질 호흡기 건강에 해롭습니다.
미량 기체들 중에서 대략적인 (그리고 가변적인) 존재량은 다음과 같습니다. 네온 약 18ppm (0,0018%), 태양의 뜻 약 5,2ppm (0,00052%), 메탄 약 1,8~1,9ppm(0,00018~0,00019%), 크립톤 약 1,1ppm(0,00011%) 및 수소 약 0,55ppm(0,000055%). 이 수치는 근사치이며 측정 및 시간에 따라 약간의 차이가 있을 수 있지만, 질소나 산소에 비해 이들 기체가 얼마나 적은지를 보여줍니다.
기타 가스들 메탄(CH₄), 아산화질소(N₂O) 그리고 다양하다 휘발성 유기 화합물 그것들 또한 대기의 일부입니다. 농도는 매우 낮지만, 눈에 띄는 영향을 미칩니다. 복사 평형 지구의 그리고 그 안에서 대기 화학그래서 그들은 고려됩니다 온실 가스 매우 관련성이 있습니다.
지구 대기에서 가장 풍부한 가스는 무엇입니까?
El 질소 질소는 지구 대기에서 가장 풍부한 기체로, 전체 부피의 약 4분의 3을 차지합니다. 이처럼 엄청난 양 때문에 질소는 중요한 구성 요소입니다. 없어서는 안될 지구의 지구적 균형을 위해. 산소처럼 호흡에 직접적으로 관여하지는 않지만, 그 역할은 매우 중요합니다. 생물학은 산업 과 자연 순환 결정적입니다.
대기 중의 질소는 주요 보호구역 이 원소는 생물권에 필요합니다. 식물과 동물은 N₂를 직접 사용할 수는 없지만, 다양한 자연 과정을 통해 이용됩니다. 질소 순환이러한 작용 덕분에 DNA는 생명체가 이용할 수 있는 화학적 형태로 변환될 수 있으며, 따라서 단백질, 핵산 및 기타 필수 화합물에 DNA가 존재하게 됩니다.
질소는 지구 대기에서 가장 풍부한 기체이기 때문에, 생명 유지에 필수적입니다. 생명의 유지그것의 특징, 기원, 자연 순환 및 그 영향에 대해 더 깊이 탐구해 볼 가치가 있습니다. 응용 프로그램 일상생활과 현대 산업에서.
어원
"질소"라는 이름은 라틴어에서 유래했습니다. “아질소”는 다음과 같은 개념과 관련이 있습니다. "방아쇠" 또는 "유전자"라고도 합니다. 이 용어는 의사와 화학자가 붙인 것입니다. 다니엘 러더퍼드1772년 한 실험을 통해 공기 샘플에 포함된 산소와 이산화탄소를 흡수하고 질소만 남기는 데 성공한 사람이 있다. 공식적인 발견은 러더퍼드에게 귀속되지만, 다른 정황도 있다. 중세의 연금술사들 고대 문헌에서 볼 수 있듯이, 그들은 이미 실험에 질소 화합물을 사용하고 있었습니다.
질소는 대기에서 다음과 같은 방법으로 얻을 수 있습니다. 공기 액화 그리고 나중에 분별 증류대기는 사실상 저장소이기 때문에 지칠줄 모르는 이러한 공정을 통해 기체 형태와 다양한 형태의 질소를 대량으로 효율적으로 확보할 수 있습니다. 액체 질소다양한 기술적 및 산업적 용도로 사용됩니다.
질소의 물리적 및 화학적 성질
실온에서 질소는 이원자 기체 (N₂) 무색, 화장실 e 몰 취미 한. 선물 끓는점이 매우 낮음 (약 -195,8°C) 및 녹는 점 영하 210°C에 가까운 극저온 특성을 지닌 이 물질은 액체 형태로 다양한 용도로 사용될 수 있습니다. 냉장 다양한 분야에서 활용됩니다.
화학적으로 분자 질소는 매우 안정적 N≡N 삼중 결합 때문입니다. 이러한 안정성은 일반적인 조건에서 다음과 같은 의미를 갖습니다. 반응성이 그다지 좋지 않음질소 원자의 결합을 끊고 새로운 화합물을 형성하려면 고온, 전기 방전 또는 특정 촉매가 필요합니다. 활성화된 질소는 생물학적 및 산업적으로 중요한 의미를 지닌 다양한 물질을 생성할 수 있습니다.
전자 구조와 관련하여 질소는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다. 구성 1s² 2s² 2p³, 5개의 전자를 가지고 있습니다. 원자가 껍질이를 통해 최대 100개의 형태를 형성할 수 있습니다. 세 개의 공유 결합 다른 원자들과 결합하여 화합물 형성에 핵심적인 역할을 한다는 점이 이를 설명해 줍니다. 아미노산아민, 니트릴 및 유기화학과 무기화학에서 사용되는 다양한 작용기들.
자연주기
전화 질소 순환 이는 해당 원소가 대기, 토양, 물, 그리고 생물체 사이를 순환하는 생지화학적 과정입니다. 질소 고정 박테리아 이들은 비활성 기체인 대기 중 N₂를 다음과 같은 화학적 형태로 변환하는 데 중요한 역할을 합니다. 암모늄(NH₄⁺) 과 질산염(NO₃⁻)식물이 흡수할 수 있는 물질.
식물은 이러한 질소 화합물을 이용하여 자라다 그리고 조직을 발달시킵니다. 이들에게 영양분을 공급함으로써 초식 동물그러면 질소는 먹이사슬로 들어갑니다. 이 동물들은 차례로 다른 동물들에게 먹힙니다. 육식 동물 y 잡식성생태계 전반에 질소의 존재를 확장합니다. 유기성 폐기물(대변, 소변, 죽은 식물과 동물의 잔해)은 박테리아 및 기타 미생물에 의해 분해되어 이러한 화합물을 다시 질소로 전환합니다. 암모늄 그리고 기타 물질들.
마지막으로, 다른 토양 박테리아가 그 역할을 수행합니다. 탈질화질산염이 변환되는 과정 이질소(N₂) 그리고 다시 대기로 돌아갑니다. 이렇게 질소 순환이 완성되어 질소가 대기 중에 충분히 공급될 수 있습니다. 지속적인 순환 이 원소는 지구의 여러 구획에 존재합니다.
질소 사용
질소는 산업계에서 다양한 제품 생산에 광범위하게 사용됩니다. 암모니아(NH₃) 통해 하버-보쉬 공정암모니아 생산은 대기 중 질소와 수소를 촉매 존재 하에 고압 및 고온에서 결합시키는 공정입니다. 이렇게 얻은 암모니아는 대부분의 제품 제조에 필요한 기본 재료입니다. 질소 비료현대 농업과 대규모 식량 생산을 유지하는 데 필수적인 요소입니다.
일상생활에서 암모니아와 그 유도체는 매우 다양한 제품에서 발견됩니다. 가정용 세척제 산업용 첨가제에도 사용됩니다. 질소는 또한 다음과 같은 물질의 생산에도 관여합니다. 플라스틱합성수지 및 기타 재료들은 수많은 일상용품에 사용됩니다.
El 액체 질소 널리 사용됩니다 냉동 및 극저온 응용 분야끓는점이 매우 낮기 때문에 식품 보존 및 저장에 사용됩니다. 생물학적 샘플 (세포, 조직 또는 정자와 같은) 물질을 이용하여 다음과 같은 의료 시술을 수행합니다. 냉동 요법 또한 극저온을 유지해야 하는 수많은 산업 공정에도 사용됩니다. 하지만 취급 시에는 주의가 필요합니다. 매우 조심해야 합니다직접 접촉하면 매우 심한 냉화상(때때로 속어로 피부가 타는 듯하거나 녹는다고 표현됨), 동상, 또는 밀폐된 공간에서 산소를 대체할 경우 질식을 유발할 수 있기 때문입니다.
질소는 또한 다음과 같은 용도로 사용됩니다. 불활성 분위기 수많은 산업 공정에서 사용됩니다. 예를 들어, 산소를 제거해야 하는 탱크, 파이프 또는 용기에 투입되어 산소 발생을 방지합니다. 산화, 폭발 또는 원치 않는 반응. 식품 산업에서 질소는 다음과 같은 용도로 사용됩니다. 제품 포장 또한 식품의 산화적 변질을 줄여 유통기한을 연장시켜 줍니다.
질소는 암모니아 및 기타 질소 화합물의 생성에 관여하는 것 외에도 다른 기체의 생성 및 변환에도 관여합니다. 예를 들어, 메탄 메탄은 생물학적 과정(미생물 메탄 생성)이나 사바티에 반응(CO₂를 H₂로 환원시켜 CH₄와 H₂O를 생성하는 반응)과 같은 산업 화학 반응을 통해 생성될 수 있습니다. 이러한 경로들은 다양한 환경에서 특정 대기 가스의 존재와 기원을 부분적으로 설명해 줍니다.
둘째로, 질소는 특정 화합물과 같은 다른 중요한 화합물을 생산하는 데 사용됩니다. 질소산화물(NOx), 질산(HNO₃) 그리고 제조 과정에 관련된 수많은 물질들 폭발물, 염료, 약물 그리고 고효율 비료에도 사용됩니다. 이러한 산업적, 화학적 용도는 질소가 단순히 대기 중에 존재한다는 것 이상의 중요성을 지니고 있음을 보여줍니다.
질소의 건강 영향
우리가 숨쉬는 공기 속에 있는 질소(N₂)는 원칙적으로 무독성 또한 산소를 희석시켜 체내에서 산소 농도가 너무 높아져 과도한 산화 반응이 일어나는 것을 방지하는 기능을 수행합니다. 그러나 간접 소비 비료, 가공식품 또는 질소 유래 제품에서 나오는 질소 화합물은 특정 영향을 미칠 수 있습니다. 인간의 건강.
널리 사용되고 있다는 점을 고려할 때 질소 비료 농업에서 질소 물질의 존재 플라스틱, 식품 첨가물 그리고 다른 제품들을 통해 사람들은 대기 중 N₂처럼 무해하지 않은 형태의 질소에 노출될 수 있습니다. 특히, 다음과 같은 일부 화합물들이 있습니다. 아질산염 y 질산염뿐만 아니라 니트로사민 이들로부터 형성될 수 있는 유해 물질들은 잠재적인 부정적 영향 때문에 연구 대상이 되어 왔습니다.
일부 효과는 다음과 같습니다.
- 그것은 ~을 야기합니다 낮은 저장 수준 몸 안에서 비타민 A 특정 질소 화합물이 과다하게 소비될 때.
- 그것은 원인이 될 수 있습니다 산소 운반량 감소 혈액 내에서, 특히 다음과 같은 물질들이 존재할 때 메트헤모글로빈 아질산염으로부터.
- 생산 속도를 높이세요 니트로사민이는 다음과 관련된 주요 구성 요소 중 하나로 간주됩니다. 다양한 종류의 암특히 아질산염이 특정 조건에서 유기 화합물과 결합할 때 그렇습니다.
- 그것은 어떤 면에서 결정적인 요소입니다. 갑상선 기능의 변화 질산염 및 기타 화합물에 대한 노출이 높고 지속적일 때.
이러한 간접적인 화학적 영향 외에도, 독성은 없지만 N₂ 형태의 질소가 다음과 같은 작용을 할 수 있다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 단순 질식 가스 밀폐된 공간에서 산소를 대체할 경우 문제가 발생할 수 있습니다. 순수 질소를 사용하여 불활성 분위기를 조성하는 산업 환경에서는 산소 부족으로 인해 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다. 저산소증 적절한 안전 조치를 취하지 않으면 의식을 잃을 수도 있습니다.
대기가 지배적인 요소라는 것을 이해하는 것 질소, 뒤에 산소, 아르곤 그리고 더 적은 양의 다른 가스들을 포함함으로써, 그것들이 어떻게 유지되는지 더 잘 이해할 수 있게 해줍니다. 생활, 기후 과 생지화학적 순환 지구에서 가장 풍부한 기체인 질소는 기초 화학과 분자 생물학에서부터 산업, 농업, 공중 보건에 이르기까지 다양한 분야에 걸쳐 중요한 역할을 하며, 지구 기능에 필수적인 원소 중 하나입니다.