تركيب الهواء: غازات الغلاف الجوي للأرض بالنسبة المئوية

ماذا يعرض الجدول

يشكل النيتروجين (N₂) نسبة 78.084% من الهواء الجاف والأكسجين (O₂) 20.946%، فهما معًا نحو 99%. والأرغون (Ar)، بنسبة 0.934%، هو تقريبًا كل الباقي. وثاني أكسيد الكربون نحو 0.042%، أي 420 جزءًا في المليون (ppm)، أما النيون والهيليوم والميثان والكريبتون والهيدروجين فتوجد بآثار ضئيلة فقط.

كيف تقرأ النسب المئوية

القيم نسب مئوية بالحجم. وفي الغازات تساوي النسبة المئوية بالحجم النسبة المئوية بالمولات، لأن أحجامًا متساوية من الغازات عند درجة الحرارة والضغط نفسيهما تحتوي أعدادًا متساوية من الجزيئات. والأرقام للهواء الجاف؛ أما الهواء الحقيقي فيحتوي أيضًا من نحو 0% إلى نحو 4% بخار ماء، وهو ما يخفض النسب الأخرى قليلًا.

لماذا يهم التركيب

يدعم الأكسجين التنفس والاحتراق، ويخففه النيتروجين؛ فالنار تشتعل بعنف أكبر بكثير في الأكسجين النقي. والأرغون غير تفاعلي، فيحمي الفلزات أثناء اللحام. وهو شائع لأن البوتاسيوم-40 في الصخور يتفكك ببطء إلى أرغون-40.

ثاني أكسيد الكربون والميثان نسبتان صغيرتان فقط، لكنهما غازان دفيئان يحبسان الحرارة، ويرتفع ثاني أكسيد الكربون بنحو 2 إلى 3 ppm كل سنة، أساسًا من حرق الوقود الأحفوري. وتفصل الصناعة النيتروجين والأكسجين والأرغون بتبريد الهواء حتى يسيل ثم تقطيره.

مثال محلول

ينص قانون دالتون على أن كل غاز يسهم في الضغط الكلي بما يتناسب مع حصته. وعند ضغط مستوى سطح البحر 101.325 kPa يكون الضغط الجزئي للأكسجين 0.20946 × 101.325 kPa = 21.22 kPa. وبالطريقة نفسها تحتوي عينة هواء جاف حجمها 10.0 L على نحو 7.81 L من النيتروجين و2.09 L من الأكسجين و0.0934 L من الأرغون.