Узнаем что тяжелее

Водород

Какой газ является самым легким? Ответ очевиден – водород. Это первый элемент периодической таблицы, который в 14,4 раза легче воздуха. Он обозначаете буквой Н, от латинского названия Hydrogenium (рождающий воду). Водород является наиболее распространенным элементом во Вселенной. Он входит в состав большинства звезд и межзвездной материи.

В нормальных условиях водород абсолютно безвреден и нетоксичен, не обладает запахом вкусом и цветом. В определенных условиях может значительно изменять свойства. Например, смешиваясь с кислородом, этот газ запросто взрывается.

Может растворяться в платине, железе, титане, никеле и в этаноле. От воздействия больших температур он переходит в металлическое состояние. Его молекула двухатомная и обладает большой скоростью, что обеспечивает отличную теплопроводность газа (в 7 раз выше, чем у воздуха).

На нашей планете водород находится в основном в соединениях

По своей важности и задействованности в химических процессах он является вторым после кислорода. Водород содержится в атмосфере, входит в состав воды и органических веществ в клетках живых организмов

Из чего состоит воздух?

В воздухе больше всего содержится азота. И его содержание составляет 78% по объему и 75% по массе. В связи с этим азот обладает званием самого распространенного на Земле вещества. Кроме этого, он содержится и за пределами существования человечества. Азот есть на таких планетах, как Нептун и Уран.
Количество кислорода в воздухе колеблется в пределах 21% по объему и 23% по массе. Совместно с азотом такие 2 газа образуют 99% всего воздуха на Земле. Но процент кислорода в воздухе меньший, нежели азота, и это позволяет живым существам не испытывать проблем с дыханием.
В состав воздуха входит и аргон, занимающий третье место. Он не имеет запаха, вкуса и цвета. Значимая биологическая роль данного газа не выявлена, но он действует как наркотическое вещество и является допингом.
Углекислый газ является составляющим компонентом атмосферы Марса и Венеры. Его процентная доля в земном воздухе несколько ниже. При этом большое количество углекислоты есть в океане, и он постоянно поставляется всеми организмами, которые умеют дышать. Также он выбрасывается промышленными объектами. В человеческой жизни углекислый газ используют при пожаротушениях и в виде пищевой добавки Е290 в кулинарии. В твердом виде углекислота – это знаменитый хладагент «сухой лед».
Пятый по распространению химический элемент, который также вдыхается с воздухом человеком – это неон. Как и множество других инертных газов, он воздействует на живое существо как наркотик, но именно данный газ используется при подготовке водолазов и других людей, что работают в условиях повышенного давления. 
Метан и воздух взаимосвязаны и имеют древнейшую историю. В первичной атмосфере, еще до появления человека, метан использовался в куда большем количестве. На сегодня данный газ, что добывается и используется в качестве топлива и сырья при производстве, не так широко распространен в атмосфере, но этот газ по-прежнему выделяется из недр Земли.
То, что гелий тоже содержится в воздухе, дано понять каждому

Этот газ не относят к числу первостепенных по важности, и его биологическое значение определить сложно. 
Криптон – это инертный газ, который в 3 раза тяжелее воздуха. Он химически инертный и добывают его из воздуха

Используют данный газ в лазерах и лампах накаливания. Из интересных свойств криптона можно выделить то, что при давлении в 3,5 атмосферы он окажет на человека наркотический эффект, а при 6 атмосферах приобретет неприятный и резкий запах.
Водород в воздухе занимает 0,00008% по массе и 0,00005% по объему, но при этом именно он является самым распространенным элементом на планете Земля. 
Последним составляющим воздуха считается такой газ, как ксенон. Его наименование в переводе означает «чужой», а процент содержания его на Земле, и за ее пределами минимальная. Это в свою очередь и обуславливает его огромную цену и значимость для живых существ. 

Лёгкие

Лёгкие занимают почти всю полость грудной полости и представляют собой упругие губчатые органы. В центральной части лёгкого располагаются ворота, куда входят бронх, легочная артерия, нервы, а выходят легочные вены. Правое лёгкое делится бороздами на три доли, левое на две. Снаружи лёгкие покрыты тонкой соединительнотканной плёнкой — легочной плеврой, которая переходит на внутреннею поверхность стенки грудной полости и образует пристенную плевру. Между этими двумя плёнками находится плевральная щель, заполненная жидкостью, уменьшающей трение при дыхании.

На лёгком различают три поверхности: наружную, или рёберную, медиальную, обращённую в сторону другого лёгкого, и нижнюю, или диафрагмальную. Кроме того, в каждом лёгком различают два края: передний и нижний, отделяющие диафрагмальную и медиальную поверхности от рёберной. Сзади рёберная поверхность без резкой границы переходит в медиальную. Передний край левого лёгкого имеет сердечную вырезку. На медиальной поверхности лёгкого располагаются его ворота. В ворота каждого лёгкого входит главный бронх, легочная артерия, которая несёт в лёгкое венозную кровь, и нервы, иннервирующие лёгкое. Из ворот каждого лёгкого выходят две легочные вены, которые несут к сердцу артериальную кровь, и лимфатические сосуды.

Лёгкие имеют глубокие борозды, разделяющие их на доли — верхнюю, среднюю и нижнюю, а в левом две — верхнюю и нижнюю. Размеры лёгкого не одинаковы. Правое лёгкое несколько больше левого, при этом оно короче его и шире, что соответствует более высокому стоянию правого купола диафрагмы в связи с правосторонним расположением печени. Цвет нормальных лёгких в детском возрасте бледно-розовый, а у взрослых они приобретают тёмно-серую окраску с синеватым оттенком — следствие отложения в них попадающих с воздухом пылевых частиц. Ткань лёгкого мягкая, нежная и пористая.

Трахея

Гортань переходит в трахею (дыхательное горло), которая имеет форму трубки длиной около 12 см, в стенках которого есть хрящевые полукольца, не позволяющие ей спадать. Задняя стенка её образована соединительнотканной перепонкой. Полость трахеи, как и полость других воздухоносных путей выстлана мерцательным эпителием, препятствующим проникновению в лёгкие пыли и других инородных тел. Трахея занимает серединное положение, сзади она прилежит к пищеводу, а по бокам от неё располагаются сосудисто-нервыне пучки. Спереди шейный отдел трахеи прикрывают мышцы, а вверху она охватывается ещё щитовидной железой. Грудной отдел трахеи прикрыт спереди рукояткой грудины, остатками вилочковой железы и сосудами. Изнутри трахея покрыта слизистой оболочкой, содержащей большое количество лимфоидной ткани и слизистых желёз. При дыхании мелкие частички пыли прилипают к увлажнённой слизистой оболочке трахеи, а реснички мерцательного эпителия продвигают их обратно к выходу из дыхательных путей.

Нижний конец трахеи делится на два бронха, которые затем многократно ветвятся, входят в правое и левое лёгкие, образуя в лёгких «бронхиальное дерево».

Почему они важны?

О важности воздуха уже говорилось выше. Но любой образованный человек и так прекрасно знает, что без него ничто живое на планете Земля не смогло бы выжить в принципе

А вот что можно сказать про углекислый газ? Парадоксально, но если он внезапно исчезнет с Земли, то и человечество вымрет удивительно быстро. Дело даже не в том, что углекислый газ активно применяется в различных сферах промышленности. Просто он необходим растениям.

Как говорилось выше, любые живые организмы дышат кислородом. И растения – не исключение. Однако им также необходим углекислый газ. Ведь на свету в зеленых клетках активно идет процесс фотосинтеза. Он заключается в расщеплении клеток CO2 на углерод и кислород. Последний выделяется в атмосферу (или в воду, если речь идет о зеленых водорослях, в которых также идет фотосинтез), а углерод используется для построения новых клеток и роста растений. Если весь углекислый газ исчезнет, то и процесс фотосинтеза замрет. А значит, растения перестанут расти, животные и люди останутся без еды, что очень быстро приведет к голоду и вымиранию всего человечества.

Физические свойства водорода

Водород при нормальных условиях находится в газообразном состоянии. Это бесцветный газ, у которого нет запаха и вкуса.

Молекула водорода самая легкая из молекул всех веществ. Поэтому газообразный водород по плотности значительно уступает воздуху и кислороду — он в 14,5 раза легче воздуха и в 16 раз легче кислорода. В этом легко убедиться на опыте.

Если наполнить три одинаковых резиновых шарика водородом, углекислым газом и кислородом, крепко завязать их ниткой и выпустить из рук одновременно, то они поведут себя по-разному (рис. 94). Шарик с водородом быстро поднимется к потолку, а шарики с углекислым газом и кислородом опустятся на пол. Быстрее окажется на полу шарик с углекислым газом.

Поскольку водород, как мы знаем, в 14,5 раза легче воздуха, им заполняли воздушные шары и дирижабли. Первыми поднялись на воздушном шаре французские физики Ф. Робер и Ж. Шарль (1783). В августе 1887 г. полет на воздушном шаре, наполненном водородом, с научной целью совершил Д. И. Менделеев.

Из-за своей малой массы и размеров молекулы водорода способны проникать через стенки сосуда, в котором содержится этот газ. Убедимся в этом на примере того же шарика с водородом. Даже если тщательно завязать его ниткой, спустя некоторое время шарик «сдуется». При повышенной температуре и давлении водород способен проникать и через стенки металлических сосудов.

Некоторые металлы при повышенной температуре поглощают водород, впитывая его, как губка воду. Например, в образце металла палладия объемом 1 дм3 растворяется водород объемом свыше 800 дм3. При нагревании насыщенного водородом палладия этот газ легко выделяется обратно. Палладий и некоторые другие металлы могут служить как бы аккумуляторами водорода.

При нормальных условиях растворимость водорода в воде меньше, чем кислорода, — 0,0016 г водорода на 1 дм3 воды. Поскольку водород малорастворим, в лаборатории его собирают методом вытеснения воды или воздуха.

У водорода самые низкие после благородного газа гелия температуры кипения (−252,8 °С) и плавления (−259,2 °С).

Краткие выводы урока:

1. Водород — наиболее распространенный элемент во Вселенной.
2. Простое вещество водород Н₂ — самый легкий газ, у которого нет запаха, цвета, вкуса.
3. Водород мало растворяется в воде, его можно собирать методом вытеснения воды и воздуха.

Надеюсь урок 21 «Водород — самый лёгкий газ» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии. Если вопросов нет, то переходите к следующему уроку.

Что делать при взрыве бытового газа

1. Необходимо по возможности отключить подачу электричества, воды и газа и открыть окна.
2. Выйти на улицу
3. Поставить в известность газовую службу, пожарную и спасательную. Проще всего по единому телефону службы спасения «112»
4. Осмотреться вокруг себя: может быть люди нуждаются в вашей помощи. 
5. Оказавшись на улице, отойдите от пострадавшего здания и осмотрите его на предмет повреждения несущих конструкций. Оно может обрушиться, поэтому рядом находиться небезопасно. 
6. Если нет возможности выбраться на улицу, нужно найти самое безопасное место и дожидаться спасателей. 

концепция комплектования тревожного чемоданчика

Токсичность и симптомы отравления

Нередко превышение данного показателя можно встретить в крупных городах, что разумеется, вполне возможно может, является причиной плохого самочувствия людей

Токсичность оксида углерода обусловлена его свойством образовывать стойкое соединение с гемоглобином человеческой крови. В результате происходит кислородное голодание организма на клеточном уровне. Без своевременно оказанной медицинской помощи возможны необратимые изменения в тканях и смерть.

В первую очередь страдает центральная нервная система. Повреждение нервных тканей в результате гипоксии приводит к развитию неврологических расстройств, которые могут проявиться через некоторое время после отравления.

Отравление угарным газом — острое патологическое состояние, развивающееся в результате попадания угарного газа в организм человека

Получить интоксикацию угарным газом можно в таких ситуациях:

1. При пожаре в закрытом помещении.
2. Химическое производство, на котором широко применяется оксид углерода.
3. При использовании газовых приборов открытого типа и недостаточной вентиляции.
4. Длительное нахождение на автотрассе с оживлённым движением.
5. В гараже при включённом двигателе.
6. При неправильном использовании печи, если заслонки закрываются раньше, чем прогорели все угли.
7. Курение кальяна может вызвать симптомы отравления.

Очень важно своевременно распознать отравление и принять меры по спасению себя и окружающих. Есть ряд симптомов, присущих интоксикации монооксидом углерода:

• боль и тяжесть в голове;
• учащённое сердцебиение;
• увеличение давления;
• в висках слышится стук;
• своеобразный сухой кашель;
• подкатывает тошнота;
• начинается рвота;
• болевые ощущения в области груди;
• кожа и слизистые оболочки заметно краснеют;
• возможны галлюцинации.

В качестве профилактических мер во избежание отравления угарным газом следует: регулярно проверять, чистить и своевременно осуществлять ремонт вентиляционных шахт, дымоходов и отопительных приборов

Средня тяжесть характеризуется сонливостью и сильным шумом в ушах, а также двигательным параличом, при этом пострадавший ещё не теряет сознания.

Симптомы тяжёлой интоксикации:

• пострадавший теряет сознание и впадает в коматозное состояние;
• недержание мочи и кала;
• мышечные судороги;
• постоянное нарушение дыхания;
• синий цвет кожи и слизистых;
• расширение зрачков и отсутствие реакции на свет.

Человек никак не может себе помочь и смерть застаёт его на месте происшествия.

Какие газы находятся в составе воздуха

Раньше человечество предполагало, что воздух — это однородное вещество, что не удивительно, поскольку тогда не было технических возможностей нормально исследовать этот вопрос. И лишь в середине 18 века Джозефу Блэку удалось доказать, что атмосфера состоит из смеси разнообразных газов, при этом, осуществил он это экспериментальным способом, не оставив сомнений у научного сообщества того времени. Практически 99 процентов занимают азот и кислород, причем первый в преимуществе. Азот на уровне 80%, кислород — 18-20%.

Помимо этого, доля приходится на такие газы, как аргон, углекислый, водород, гелий, но она настолько незначительна, что почти не оказывает никакого влияния на земную жизнь. Однако в крупных городах процент углекислого газа может повышаться, а вот в сельской местности, где нет дорог и заводов, он снижается.

Транспорт кислорода в организме

Значение дыхания.

Дыхание — это совокупность физиологических процессов, обеспечивающих газообмен между организмом и внешней средой (внешнее дыхание), и окислительных процессов в клетках, в результате которых выделяется энергия (внутреннее дыхание). Обмен газов между кровью и атмосферным воздухом (газообмен) — осуществляется органами дыхания.

Источником энергии в организме служат пищевые вещества. Основным процессом, освобождающим энергию этих веществ, является процесс окисления. Он сопровождается связыванием кислорода и образованием углекислого газа. Учитывая, что в организме человека нет запасов кислорода, непрерывное поступление его жизненно необходимо. Прекращение доступа кислорода в клетки организма ведёт к их гибели. С другой стороны, образованный в процессе окисления веществ углекислый газ должен быть удалён из организма, так как накопление значительного количества его опасно для жизни. Поглощение кислорода из воздуха и выделение углекислого газа осуществляется через систему органов дыхания.

Биологическое значение дыхания заключается в:

• обеспечении организма кислородом;
• удалении углекислого газа из организма;
• окислении органических соединений БЖУ с выделением энергии, необходимой человеку для жизнедеятельности;
• удалении конечных продуктов обмена веществ (пары воды, аммиака, сероводорода и т.д.).

Основные факты об азоте: история открытия и основные свойства

Азот (N2) – одно из самых распространённых веществ на Земле. Из него на 75% состоит атмосфера нашей планеты, тогда как доля кислорода в ней составляет всего 22%.

Как ни странно, учёные долгое время не знали о существовании этого газа. Лишь в 1772 году английский химик Дэниэл Резерфорд описал его как «испорченный воздух», неспособный поддерживать горение, не вступающий в реакцию со щелочами и непригодный для дыхания. Само слово «азот» (от греческого – «безжизненный») предложил 15 лет спустя Антуан Лавуазье.

При нормальных условиях это газ, не имеющий цвета, запаха и вкуса, тяжелее воздуха и практически инертный. При температуре -195,8 °C он переходит в жидкое состояние; при -209,9 °C – кристаллизуется, напоминая снег.

Азот

Как и два предыдущих газа, азот состоит из двух атомов, не обладает выраженными вкусовыми качествами, цветом и запахом. Символ для его обозначения – латинская буква N. Вместе с фосфором и мышьяком он относится к подгруппе пниктогенов. Газ очень инертный, за что и получил название azote, которое переводится с французского как «безжизненный». Латинское название Nitrogenium, то есть «рождающий селитру».

Азот содержится в нуклеиновых кислотах, хлорофилле, гемоглобине и белках, является основной составляющей воздуха. Его содержание в гумусе и земной коре многие ученые объясняют извержением вулканов, которые переносят его с мантии Земли. Во Вселенной газ существует на Нептуне и Уране, входит в состав солнечной атмосферы, межзвездного пространства и некоторых туманностей.

Человек использует азот в основном в жидком виде. Его применяют в криотерапии, в качестве среды для упаковки и хранения продуктов. Он считается наиболее эффективным для тушения пожаров, вытесняет кислород и лишает огонь «потпитки». Вместе с кремнием он образует керамику. Азот нередко используют для синтеза различных соединений, например, красителей, аммиака, взрывчатых веществ.

Как работают легкие?

По данным Американской ассоциации легких, взрослый человек обычно совершает от 15 до 20 вдохов в минуту, что составляет около 20 000 вдохов в день. Младенцы, как правило, дышат быстрее, чем взрослые. Например, нормальная частота дыхания новорожденного составляет около 40 раз в минуту, в то время как средняя частота дыхания в состоянии покоя для взрослых составляет от 12 до 16 вдохов в минуту. Каждое легкое имеет свой собственный плевральный мешок. Вот почему, когда повреждается одно, другое может продолжать свою работу. Правое легкое делится на три различных отдела, называемых долями. В левом легком всего две доли, которые состоят из губчатой ткани, окруженной мембраной – плеврой. Плевра отделяет легкие от грудной стенки.

Когда легкие расширяются, то втягивают воздух в тело, а когда сжимаются, выбрасывают углекислый газ. В этом им помогают диафрагма и грудная клетка, которые накачивают легкие воздухом. Когда человек дышит, воздух проходит вниз по горлу и попадает в трахею. Трахея делится на более мелкие проходы – бронхиальное дерево, ветви которого прорастают в каждое легкое. Ветви разветвляются на более мелкие подразделения по всей длине каждой стороны легкого, а самые маленькие ветви называются бронхиолами, каждая из которых оснащена воздушным мешком – альвеолами. По данным кафедры анатомии Геттингенского университета, в легких насчитывается около 480 миллионов альвеол.

Легкие человека разного размера, но функции выполняют одинаковые

Стенки альвеол покрыты большим количеством капиллярных вен. Кислород проходит через альвеолы, капилляры и кровь, переносится к сердцу, а затем перекачивается по всему телу к тканям и органам. Поскольку кислород поступает в кровоток, углекислый газ проходит из крови в альвеолы и затем удаляется из тела. Этот процесс называется газообменом. Когда человек дышит неглубоко, в организме накапливается углекислый газ. Как выяснили ученые, это накопление вызывает зевоту.

История исследования

Не все знают, что главный компонент нашей жизнедеятельности — крайне неоднородное вещество. Воздух — это смесь газов. Каких именно?

Долгое время считалось, что воздух представляет собой единую субстанцию, а не смесь газов. Гипотеза неоднородности появлялась в научных трудах многих ученых в разное время. Но дальше теоретических догадок никто не продвигался. Только в восемнадцатом веке шотландский химик Джозеф Блэк экспериментально доказал, что газовый состав воздуха неоднороден. Открытие было произведено в ходе очередных опытов.

Современные ученые доказали, что воздух — это смесь газов, состоящая из десяти основных элементов.

Состав отличается в зависимости от места концентрации. Определение состава воздуха происходит постоянно. От этого зависит здоровье людей. Воздух — смесь каких газов?

На возвышенностях (особенно в горах) малое содержание кислорода. Такая концентрация называется «разреженный воздух». В лесах, наоборот, содержание кислорода максимальное. В мегаполисах повышено содержание углекислого газа. Определение состава воздуха – одна из важнейших обязанностей экологических служб.

Области применения азота

В настоящее время, азот
нашел широкое применение во всех сферах человеческой деятельности.

Так, нефтегазовая промышленность использует его с целью регуляции уровня и давления в нефтяных скважинах, вытеснения кислорода из ёмкостей для хранения природного газа, продувки и тестирования трубопроводов. Химическая промышленность нуждается в нём для получения удобрений и синтеза аммиака, металлургия — для ряда технологических процессов. Благодаря тому, что азот вытесняет кислород
, но не поддерживает горение, его применяют в пожаротушении. В пищевой промышленности упаковка продуктов в азотной атмосфере заменяет использование консервантов, препятствует окислению жиров и развитию микроорганизмов. Кроме того, это вещество используется в фармацевтике для получения различных препаратов и в лабораторной диагностике — для проведения ряда анализов.

Жидкий азот способен за считанные секунды заморозить всё, что угодно, без образования кристалликов льда.
Поэтому медики применяют его в криотерапии для удаления отмерших клеток, а также в криосохранении сперматозоидов, яйцеклеток и образцов тканей.

Интересно, что:

• Мгновенное мороженое, приготовленное при помощи жидкого азота, изобрёл в 1998 году биолог Курт Джонс, дурачась с друзьями на кухне. Впоследствии он основал компанию по производству этого десерта, который пользуется спросом у американских сладкоежек.
• Мировая промышленность получает из земной атмосферы 1 млн тонн этого газа в год.
• Рука человека, погружённая в стакан с жидким азотом на 1-2 секунды, останется невредимой благодаря «перчатке» из пузырьков газа, который образуется при закипании жидкости в местах контакта с кожей.

Газ — одно из состояний вещества. Он не обладает конкретным объемом, заполняя собой всю емкость, в которой находится. Зато обладает текучестью и плотностью. Какие самые легкие газы существуют? Чем они характеризуются?