تقریبا تمام جو زمین از پنج گاز تشکیل شده است: نیتروژن، اکسیژن، بخار آب، آرگون و دی اکسید کربن. چند ترکیب دیگر نیز وجود دارد. اگر چه این جدول CRC بخار آب را فهرست نمی کند، هوا می تواند تا 5٪ بخار آب را تشکیل دهد، بیشتر از 1 تا 3 درصد است. وجود1 تا 5٪ بخار آب آن را به عنوان سومین گاز معمولی قرار می دهد.
در سال 1640 شیمیدان Jan Baptist van Helmont burned، زغال چوب را برای تولید گاز دی اکسید کربن که قبلا ناشناخته بودسوزاند.
در سال 1674 پزشک انگلیسی جان مایو John Mayow اظهار کرد که هوا یک عنصر نیست و از مواد مختلف ساخته شده است. او نشان داد که تنها بخشی از هوا قابل احتراق است. اکثر آن نیست
در زیر ترکیب هوا در درصد از حجم، در سطح دریا در 15 C و 101325 Pa است.
ترکیب شیمیایی هوا
نیتروژن - N2 - 78.084٪
در سال 1772، دانیل راترفورد، شیمیدان اسکاتلندی، که در واقع دانش آموز جوزف بود، کشف خود را تحت عنوان "سمی بودن هوا"،گزارش کرد که اکنون ما آن را نیتروژن می نامیم.
اکسیژن - O2 - 20.9476٪
در سال 1774، اکسیژن توسط شیمیدان انگلیسی جوزف پریستلی Joseph Priestleyکشف شد، اگرچه دو سال قبل در سوئد Carl Scheele اکسیژن را کشف کرده بود اما نتایجش را منتشر نکرده بود
آرگون - Ar - 0.934٪
دی اکسید کربن - CO2 - 0.0314٪
در دهه 1750، ژوزف سیاه Joseph Blackشیمیدان اسکاتلندی کشف کرد که دی اکسید کربن موجود در هوا است.
نئون - Ne - 0.001818٪
متان - CH4 - 0.0002٪
هلیم - او - 0.000524٪
کریپتون-Kr - 0.000114٪
هیدروژن - H2 - 0.00005٪
زنون-Xe - 0.0000087٪
ازن - O3 - 0.000007٪
دی اکسید نیتروژن - NO2 - 0.000002٪
ید - I2 - 0.000001٪
منوکسید کربن CO
آمونیاک - NH3
در سال 1785، سر هنری کاوندیش گفت هوا ی اطراف ما متشکل از اکسیژن، نیتروژن و دی اکسید کربن است.
او می دانست که نیتروژن در هوا می تواند با اکسیژن واکنش داده و در نهایت، اسید نیتریک را تشکیل دهد. او با هدف پیدا کردن اینکه آیا تمام هوا که اکسیژن یا دی اکسید کربن نیست، می تواند به اسید نیتریک تبدیل شود. اگر می خواست ثابت کند که هوا کاملا اکسیژن، دی اکسید کربن و نیتروژن است.
کاوندیش، یک کوره الکتریکی را برای واکنش اکسیژن و نیتروژن به شکل اکسید نیتروژن ایجاد کرد. او سپس اکسیژن را اضافه کرد تا همه نیتروژن واکنش نشان می داد.
اکسید نیتروژن اسیدی است. کاوندیش از هیدروکسید سدیم آب برای حذف آنها از دستگاه استفاده می کند. البته این نیز قطعا دی اکسید کربن موجود است. او اکسیژن باقی مانده را با استفاده از پلی سولفید پتاسیم برداشت.
حباب کوچک گاز باقی مانده است. ما اکنون می دانیم این بیشتر آرگون است. کاوندیش نوشت که این حباب نیتروژن نیست
حداقل یک گاز دیگر در هوا وجود دارد
بنابراین، کاوندیش دریافت که هوا حداقل 3/99 درصد نیتروژن / اکسیژن / دی اکسید کربن با حداکثر 0.7 درصد از چیز دیگری است. اکنون می دانیم که "چیز دیگری"، آرگون، می باشد که بسیار غیر فعال است؛ این مانع از یافتن اطلاعات بیشتر در مورد آن شد. (پیشرفت های عظیم طیف سنجی ساخته شده توسط گوستاو کیرشوف و رابرت بونسن Gustav Kirchhoff and Robert Bunsen85 ساله در آینده پی به آن برد.)
در نهایت ما می توانیم بگوییم کاوندیش بخشی از هوا که اکسیژن، نیتروژن و یا دی اکسید کربن نیست، کم است. با وجود این او پیشتر از زمان خود بود. پس از آزمایش او، بیش از 100 سال گذشت تا زمانی که دانشمندان دوباره شروع به فکر کردن درباره ترکیبات هوا نمودند.
یک راز
در سال 1892 جان ویلیام استروت John William Struttاعلام کرد که اکسیژن همیشه 15.882 برابر هیدروژن است. این کار بسیار دقیق ده سال طول کشید.
در ادامه کار با توجه به جزئیات، او متوجه شد که نیتروژن در هوا همیشه حدود 0.5 درصد چگال تر از نیتروژن تولید شده از ترکیبات نیتروژن است. چگونه می توان این را توضیح داد؟
ریلی در سال 1893 نوشت و مشکل را به جهان اعلام کرد. (هر دانشمند که به این چالش پاسخ داد، در واقع شانس کشف عنصر جدید را داشت)
در آوریل 1894، Rayleighیک مقاله علمی درباره مشکل نیتروژن نوشت. به اندازه کافی، او نیتروژن خالص را که شامل هیچ آرگون نیست، به عنوان "نیتروژن غیر طبیعی نور" مشاهده کرد. او برای هشت ماه آن را ذخیره کرد و آن را دوباره آزمایش کرد تا ببیند آیا تراکم آن افزایش خواهد یافت.
مقاله رایلی Rayleigh ویلیام رامزیRamsay، که قبلا از این مشکل آگاه بود، را به فکر فرو برد .
رلی Rayleighو رامزی Ramsayآزمایش های بیشتری انجام دادند، در ارتباط با پیشرفت خود با یکدیگر در ارتباط بودند.
آرگون و گازهای نجیب
در اوت 1894، رامزی هوا را گرفت و اکسیژن، دی اکسید کربن و نیتروژن را حذف کرد. او با واکنش آن با منیزیم، نیتروژن را حذف کرد.
پس از از بین بردن تمام گازهای شناخته شده از هوا، او متوجه شد که گاز باقی مانده اشغال شده یک هشتاد حجم اصلی است. طیف آن با هیچ گاز مشخصی همخوانی ندارد.
رلی و رامزی در سال 1895 یک مقاله مشترک نوشتند تا جهان را از کشف آنها مطلع کنند. گاز جدید با هیچ چیز واکنش نشان نمیدهد، بنابراین آنها آن را آرگون نامیده اند، از کلمه argos یونانی، به این معنی غیر فعال یا تنبل است.
رایلی موفق به دریافت جایزه نوبل شد او گفت "آرگون نباید نادر باشد.
ویلیام رامزی بسیاری از گازهای نجیب دیگر را کشف کرد: هلیوم، نئون، کریپتون و زنون.
او کاشف اضافه شدن یک گروه کاملا جدید به جدول تناوبی بود. رادون تنها گاز نجیب بود که کشف نکرد.
در سایت دانستنی دردانم بیشتر بخوانید
ترکیب شیمیایی عرق بدن چیست ؟
ترکیب شیمیای ادرار چیست ؟
عناصر تشکیل دهنده بدن انسان
ایزوتوپ ها چه هستند
طبقه بندی عناصر
سیلیکون چیست ؟
آرسنیک چیست ؟