История открытия состава воздуха

Физические свойства воздуха.

Чистый воздух бесцветный (прозрачный), без запаха и вкуса. 1 л воздуха при н.у. имеет массу 1,29 г (р = 1,29 г/л). Молярная масса воздуха Мв = 29 г/моль.

При t = - 140⁰ С и Р = 4 МПа сжижается. Жидкий воздух (бесцветная, прозрачная жидкость) кипит при t к = - 190^o С.

При t = -195,8 ⁰ С из жидкого воздуха испаряется N₂, а при t = -183⁰ С испаряется О₂. Первым испаряется N₂ — на этом основано промышленное получение N₂ и О₂ из жидкого воздуха. Разделение производят многократным ступенчатым испарением жидкого воздуха (дробная перегонка).

История открытия состава воздуха.

200 лет назад воздух считался элементарным простым веществом. Аристотель (384-322 г.г. до н.э.) считал воздух одним из 4-х начал, олицетворявшим, по его мнению, два качества: влажность и тепло.

Представления о воздухе, как индивидуальном веществе, сохранялись многие века, хотя уже некоторые ученые древности рассматривали воздух, как сложное вещество.

В XVII веке в работах Г. Галилея (1638) и Р. Бойля (1662) было показано, что воздух - материальное вещество и обладает вполне определенными (m и р) физическими свойствами.

Шведский ученый К. Шееле (1742-1786) поставил серию опытов, изучай состав воздуха, пришел к выводу, что атмосферный воздух состоит из 2 видов воздуха: «огненного», поддерживающего дыхание и горение (О₂) и «испорченного», не поддерживающего горения (N₂). Он провел опыты по изучению взаимодействия воздух, находящегося в замкнутом пространстве в контакте с различными веществами. Во всех случаях было поглощено около 1/5исходного объема воздуха, при этом оставшийся газ оказался легче обычного воздуха и не поддерживал горения. Шееле впервые открыл О₂.

Независимо от К. Шееле О₂ был открыт английским химиком Д. Пристли.

В 1774 году французский ученый А. Лавуазье доказал, что воздух - это смесь в основном двух газов — N₂ и О₂.Он написал работу «Анализ атмосферного воздуха». Он нагревал металлическую ртуть в реторте на жаровне в течение 12 суток. Конец реторты был подведен под колокол, поставленный в сосуд с Hg. В результате уровень ртути в колоколе поднялся примерно на 1/5. На поверхности ртути в реторте образовалось вещество оранжево-красного цвета - оксид ртути. Воздух, оставшийся под колоколом, был непригоден для дыхания. Опыт Лавуазье позволил судить о составе воздуха; выяснилось, что в воздухе содержится 4/5 N₂ и 1/5 О₂ по объему.

Практически одновременно с кислородом выделили и изучили другую важную составную часть воздуха - N₂ (Даниель Резерфорд в 1772 г.). Несколько раньше Резерфорда N₂ был получен английским исследователем — Г. Кавендишем и назван "испорченным воздухом".

Химик У. Рамзай и физик Д. Рэлей в 1894 г. обнаружили тяжелый газ, который входит в состав воздуха - аргон. Через год Рамзай открыл гелий. Вместе с М. Траверсом он открыл криптон, ксенон и неон. В 1900 году английский Э. Резерфорд открыл радон.