ההבדל העיקרי בין חמצן לאוויר הוא שחמצן הוא מרכיב גזי אינדיבידואלי שקיים כחלק מהאוויר ואילו אוויר הוא תערובת של מספר גזים.
אוויר או אטמוספירה הם מרכיב עיקרי בכדור הארץ, מלבד מים (הידרוספרה) ואדמה (ליתוספירה). לפני ארבעה וחצי מיליארד שנים, כאשר כדור הארץ נוצר, האטמוספירה הייתה מורכבת מגזים כמו מימן, חנקן, פחמן דו חמצני, אדי מים, מימן גופרתי, אמוניה ומתאן בלבד. לא היה חמצן באטמוספירה. האורגניזמים החיים הראשונים התפתחו לפני כ-3.5 מיליארד שנים, והם לא היו תלויים בחמצן לצורך ייצור האנרגיה שלהם.מאוחר יותר, אורגניזמים פוטוסינתטיים התפתחו, והם החלו לשחרר חמצן לאטמוספירה כתוצר לוואי של פוטוסינתזה. כתוצאה מהגברת החמצן באטמוספרה, אורגניזמים הסתגלו לניצול חמצן.
מהו חמצן?
חמצן הוא היסוד בעל המספר האטומי 8, שנמצא בקבוצה 16 של הטבלה המחזורית. יש לו שלושה איזוטופים, 16O, 17O, 18O. בין אלה 16O הוא האיזוטופ היציב והשופע ביותר. יתר על כן, לאטום חמצן יש שמונה אלקטרונים, והוא יכול להשיג שני אלקטרונים נוספים מאטום אחר כדי ליצור אניון טעון -2. לחלופין, שני אטומי חמצן יכולים לחלוק ארבעה אלקטרונים כדי ליצור מולקולה דיאטומית (O2) שתהיה יציבה. אנו קוראים לזה גז חמצן, כמונח נפוץ, מכיוון שמולקולה זו קיימת במצב גז בטמפרטורה ולחץ סטנדרטיים. המשקל המולקולרי של O2 הוא 32 גרם מול-1
איור 01: מולקולת חמצן בדגם כדור ומקל
באופן דומה, אנו קוראים לשלוש הצורות האטומיות של חמצן כאוזון שהוא צורה נפוצה נוספת של חמצן. חמצן מולקולרי הוא גז חסר צבע וריח. יש בערך 21% של חמצן באטמוספירה של כדור הארץ. הוא מסיס בצורה גרועה במים והוא מעט יותר כבד מהאוויר. חמצן מגיב עם כל היסודות ויוצר תחמוצות מלבד גזים אינרטיים. לכן, זהו חומר חמצון טוב. עם זאת, גז זה חיוני בנשימה של אורגניזמים חיים וגם לבעירה. חמצן שימושי בבתי חולים, ריתוך ובתעשיות רבות אחרות.
מה זה אייר?
אוויר הוא אוסף של גזים שונים בכמויות שונות, אדי מים וחלקיקים. גזי חנקן (78%), חמצן (21%), ארגון (0.9%) ופחמן דו חמצני (0.03%) מהווים עד 99.99% מהאוויר. גזים אחרים כמו ניאון, הליום, קריפטון, גופרית דו-חמצנית, מימן, מתאן ואמוניה נמצאים רק בריכוזים זעירים ולכן, ידועים כגזי קורט.האוויר חשוב לדפוסי האקלים, ולספוג אנרגיית שמש מזיקה, התפשטות גלי קול וכו'. יתרה מכך, בהתאם להרכב האוויר, יכול להיות שיש לו צבע או ריח, אך מטבע הדברים, האוויר חסר צבע וחסר ריח. אם יש יותר חלקיקים, למשל, שבהם פולט אדי מפעל, לאוויר עשוי להיות צבע כהה וריח של כימיקלים.
איור 02: בלון אוויר באוויר
זיהום אוויר הוא הידרדרות באיכות האוויר על ידי שחרור חומרים או אנרגיה בכמויות כאלה, המונעים תפקוד חלק/מאוזן של תהליכים טבעיים ומייצרים השפעות סביבתיות ובריאותיות בלתי רצויות. בעיקר מזהמי אוויר כוללים גופרית דו חמצנית, תחמוצות חנקן, פחמן חד חמצני, פחמימנים, חלקיקים, CFC, פחמן דו חמצני ואוזון.חומרים אלה פולטים עקב פעילות אנושית, וזה גרם לכמה בעיות גלובליות כעת.
מה ההבדל בין חמצן לאוויר?
אוויר הוא תערובת הגזים באטמוספירה. חמצן הוא מרכיב חיוני באוויר. לכן, ההבדל העיקרי בין חמצן לאוויר הוא שחמצן הוא מרכיב גזי אינדיבידואלי שקיים כחלק מהאוויר ואילו אוויר הוא תערובת של מספר גזים. יתר על כן, חמצן מולקולרי מכיל מולקולות חמצן דו-אטומיות בעוד שהאוויר מורכב מתערובת של חנקן, חמצן, ארגון ופחמן דו חמצני יחד עם כמה חומרים קורט אחרים. בקצרה, חמצן חשוב בבתי חולים, ריתוך ובתעשיות רבות אחרות, בעוד שהאוויר חשוב לדפוסי האקלים, ולספוג אנרגיית שמש מזיקה, התפשטות גלי קול וכו'.
סיכום – חמצן נגד אוויר
אנו לומדים על אוויר בכימיה האטמוספירית, ענף מרכזי בכימיה. בהתאם לכך, חמצן הוא מרכיב חיוני באוויר שאנו צריכים כדי לשמור על החיים על פני כדור הארץ. ההבדל העיקרי בין חמצן לאוויר הוא שחמצן הוא רכיב גזי אינדיבידואלי שקיים כחלק מהאוויר ואילו אוויר הוא תערובת של מספר גזים.
