지구상에 산소의 비율이 왜 질소보다 적나요?

Question

지구상에 공기 중에 있는 산소의 비율이 왜 질소보다 낮게 나오나요 그리고 산소가 질소보다 많아지게되면 어떤현상이 일어나게 되나요?

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

산소와 질소는 지구에서 발생한 화학 반응에 따라 비율이 결정됩니다. 지구 초기에는 대기가 수소 메탄 암모니아등으로 이루어져 있었습니다. 그러나 이후에 생명체들이 나타나면서 산소 생산과 이산화탄소 배출이 시작되었고, 이러한 반응들이 대기 구성의 변화를 일으켰습니다.

생명체들은 광합성과 호흡 과정에서 산소를 소비하고 이산화탄소를 배출합니다. 이러한 반응들이 지구 상의 대기 구성에 영향을 끼치게 되는데, 이산화탄소 배출은 산소 생산보다 빠르기 때문에 지구 상의 대기 중 산소 비중이 상대적으로 낮게 유지되고 있습니다.

또한, 질소 분자는 두 개의 질소 원자로 이루어져 있기 때문에 분자의 질량이 산소 분자보다 무겁습니다. 따라서 대기 중에서 분자량이 더 무거운 질소가 상대적으로 더 많이 존재하게 되는 것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.

지구가 형성되었을 때, 대기중의 기체 비율은 지금과는 매우 다릅니다. 지구 초기 대기는 주로 이산화탄소, 수증기, 메탄 등으로 이루어졌으며, 산소는 거의 없었습니다. 이후 광합성 생물체의 출현과 대기 중 이산화탄소의 감소, 산소 방출 작용 등의 과정을 거쳐 산소가 대기 중에 존재하게 되었습니다.

Answer 3

안녕하세요. 박재민 과학전문가입니다.

지구 대기의 78%는 질소분자, 21%는 산소분자입니다. 이는 질소 분자가 산소 분자보다 훨씬 안정하기 때문입니다. 삼중결합 때문에 질소분자가 산소분자보다 훨씬 안정합니다. 산소가 더 많아지면 생물들이 더 잘 살 수 있을 것 같지만, 실제로는 그렇지 않습니다. 지구 대기의 산소 비율이 높아진다면, 상처 난 풀이나 잎, 우리가 외부에 잠깐 내놓은 음식 등이 훨씬 빠르고 쉽게 썩어버릴 것입니다. 공기는 우리가 지구에서 살아가는 데 가장 적절한 비율을 가지고 있습니다.

Answer 4

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

지구 상의 공기는 일정 비율을 가지고 공기가 순환합니다

식물의 광합성이나 동물의 호흡 등으로 조절되어 일정 농도를 유지 하는 것입니다

산소가 많아지면 아마 생명체가 산소중독에걸려 살기 힘들 것 입니다

Answer 5

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.

대기중 질소비율이 높은 이유는 질소라는 원자가 굉장히 안정적인 형태를 띄고

있습니다. 반응을 잘 안한다는 것이죠. 반면 산소원자는 반응성이 높습니다.

그래서 산소는 산화물의 형태를 많이 띄고 있습니다. 산화철, 산화 마그네슘

산화 구리 등등. 여러 광물들과 반응을 잘해서 지구 곳곳에 녹아들어 있습니다.

바다속에 녹아든 산소량도 어마어마하구요. 그렇다보니 자연스럽게 질소의 '비율'이

높아진 것입니다. 안정적인 형태를 띄고 있다보니 다른 물질과의 반응없이 공기중에

유유히 떠다니는 겁니다. 그래서 과자봉지 같은 곳에 질소 충전제를 많이 쓰죠

반응성이 낮다보니 과자와 반응을 안해서, 충격완화를 위한 충전제로 제격인거죠