なぜ空気が問題なのでしょうか？（説明あり）

はい、空気が問題です。これは、主に窒素 (78%)、酸素 (21%) と、二酸化炭素、水蒸気、希ガスなどの他のガスの微量の異なるガスの混合物です。物質とは、空間を占有し質量を持つものを指します。空気は質量を持ち、それが占める空間を満たすため、物質と呼ばれます。

まあ、それは単純な答えでした。ただし、このトピックについては、コンセプトを明確にするために知っておくべきことがいくつかあります。

それでは早速本題に入りましょう。

説明: なぜ空気が問題なのでしょうか?

空気は物質のいくつかの基本的な特性を備えているため、物質の一種とみなされます。一般に物質とは、質量を持ち空間を占めるあらゆるものを指します。

空気がこれらの基準を満たす理由を調べてみましょう。

質量:空気は、主に窒素 ( _N2 )、酸素 ( _O2 )、二酸化炭素 ( _CO2 )、および微量のその他のガスなどのさまざまな分子で構成されています。これらの分子には質量があり、空気の全体の質量に寄与します。個々の分子は非常に軽いですが、一定の体積の空気中に多数の分子が存在すると、大きな質量が構成されます。
空間を占有する:空気は、他の物質と同様に空間を占有します。それは環境を満たし、それが取り囲む体積を占めます。空中で手を動かすと、その手が動かした空間を占有し、その存在を感じることができます。

さらに、空気は物質に特有の他の特性を示します。

圧縮性:空気は、外力の影響下で圧縮または膨張する可能性があります。空気中の気体分子は比較的離れていますが、圧力がかかると互いに接近し、占有体積が減少します。この特性は、ガスシリンダーやエアコンプレッサーなどのさまざまな用途に不可欠です。
流動性:空気は流体のように動作します。つまり、流れて容器の形状をとることができます。空気を吹き込むと、空気が容器の形状に合わせて移動し、空いたスペースを満たします。この流動性は、気体分子間の弱い分子間力によるものです。
拡散:空気粒子は拡散の特性を示し、拡散して他のガスと混合する傾向があります。この特性により、大気中にガスが分散し、呼吸などのプロセス中にガス交換が可能になります。

要約すると、空気は質量を持ち、空間を占め、圧縮でき、流体のように振る舞い、拡散を示すため、物質とみなされます。これらの基本的な特性は物質の定義と一致し、空気を物質の形態として分類します。

空気は主にガスの混合物であり、窒素と酸素が最も豊富な 2 つの成分です。

空気の組成の概要は次のとおりです。

窒素 (N ₂ ):窒素は地球の大気の約 78% を占めます。これは、結合した 2 つの窒素原子 (N ₂ ) で構成される二原子分子です。
酸素 (O ₂ ):酸素は大気の約 21% を占めます。窒素と同様に、これも二原子分子であり、結合した 2 つの酸素原子 (O ₂ ) で構成されています。酸素は多くの生物の生存に不可欠であり、呼吸にも必要です。
アルゴン (Ar):アルゴンは大気中に 3 番目に多く存在するガスで、約 0.93% を占めます。不活性ガスであり、他の物質と反応しにくい。
二酸化炭素 (CO ₂ ):二酸化炭素は微量に存在し、大気の約 0.04% に相当します。それは地球の炭素循環において重要な役割を果たしており、光合成や呼吸などのプロセスに関与しています。
その他のガス:上記の主成分に加えて、空気には低濃度のさまざまな微量ガスも含まれています。これらには、ネオン (Ne)、ヘリウム (He)、メタン (CH ₄ )、オゾン (O ₃ )、水素 (H ₂ )、水蒸気 ( _{H 2 O} ) などのガスが含まれます。これらの微量ガスの正確な組成は、場所、高度、その他の要因によって異なる場合があります。

空気には、ほこり、花粉、汚染物質、エアロゾルなどの浮遊粒子が含まれる可能性があることに注意することが重要です。これらの粒子は気体ではありませんが、混合空気中に存在します。

全体として、空気は主に窒素と酸素と、少量のアルゴン、二酸化炭素、微量ガスを含むガスの混合物です。