Най-често срещаният химичен елемент в природата. Най-разпространените химични елементи на земята и във Вселената. Елементи в земната кора

Елементът е вещество, състоящо се от еднакви атоми. И така, сярата, хелият, желязото са елементи; те се състоят само от атоми на сяра, хелий, желязо и не могат да бъдат разложени на по-прости вещества. Днес са известни 109 елемента, но само около 90 от тях действително се срещат в природата. Елементите се делят на метали и неметали. Периодичната таблица класифицира елементите въз основа на тяхната атомна маса.

жизненоважен важен елементза висши организми, който е компонент на много протеини, се натрупва в косата. История: Латинско име - Произходът на сярата е неизвестен. Литовското име вероятно е взето от славянските народи и може да е свързано със санскритския цвят Cyran yellow.

Физични свойства: неразтворим във вода. Жълт, твърд, ниска мощност, разтопен. Електроотрицателен 2. 58. Този минерал се намира в различни скали. Образува се както в метаморфни, така и в седиментни скали. Намира се в кварцови съединения във връзка с други сулфиди и оксиди. Той може също метасоматично да замени други минерали. Големи количества от този минерал могат да се използват за производство на желязо.

Метали

Повече от три четвърти от всички елементи са метали. Почти всички те са плътни, лъскави, издръжливи, но лесни за коване. IN земна кораметалите обикновено се намират заедно с други елементи. Хората правят самолети от здрави и ковки метали, космически кораби, различни коли. В периодичната таблица металите са означени в синьо. Делят се на алкални, алкалоземни и преходни. Повечето от металите, с които сме запознати - желязо, мед, злато, платина, сребро - са преходни метали. Алуминият се използва за опаковане на храни, производство на кутии за напитки и създаване на леки и здрави сплави. Това е най-разпространеният метал на Земята (за повече подробности прочетете статията „Метали“).

Думата пирит идва от гръцката дума за огън. Piritas е бил използван в ранните брави за огнестрелни оръжия. Поради приликата му със златото понякога се нарича златото на глупака. Пиритът се използва и в бижутерията, но продуктите от него са оскъдни, тъй като твърдостта на ямата е ниска и реагира химически на среда.

Сфалеритът е сулфиден минерал, цинков сулфид. Наричан още "измамен цинк". Най-разпространеният минерал, цинкът, е най-изобилен, така че по-голямата част от него идва от този конкретен минерал. Среща се в комбинация с пирит, галенит и други сулфидни минерали, както и с калцит, доломит и флуорит. Най-често се среща в хидротермални вени.

Неметали

Неметалите включват само 25 елемента, включително така наречените полуметали, които могат да проявяват както метални, така и неметални свойства. В периодичната таблица неметалите са означени в жълто, а полуметалите в оранжево. Всички неметали, с изключение на графита (вид въглерод), са лоши проводници на топлина и електричество, а полуметалите, като германий или силиций, в зависимост от условията, могат да бъдат добри проводници, като металите, или да не провеждат ток, като неметали. Силицият се използва в производството на интегрални схеми. За да направите това, в него се създават микроскопични „пътеки“, по които токът преминава през веригата. При стайна температура 11 неметала (включително водород, азот, хлор) са газове. Фосфорът, въглеродът, сярата и йодът са в твърдо състояние, а бромът е в течно състояние. Течният водород (образуван чрез компресиране на водороден газ) служи като гориво за ракети и други космически кораби.

Понякога кристалите на сфалерита са прозрачни, но бижутамного рядко използвани, защото са много чупливи. Цвят Жълт, Кафяв, Сив, Черен. Скротум 3. 5-4 твърдост. Името на минерала идва от латинската дума за оловен блясък. Галенитът се среща в кристали, зърна и големи агрегати в хидротермални вени.

В скали в скали, доломити, пясъчници в скали. Галенитът е основното олово в рудата. Канелата е минерал от живачен сулфид. Най-разпространената живачна руда. Няколко мини на тази възраст все още се използват. Този минерал се намира под формата на минерален пълнител. Кристалната решетка е шестоъгълна.

Елементи в земната кора

По-голямата част от земната кора е изградена само от осем елемента. Елементите рядко се срещат в чиста форма, по-често се срещат в минерали. Минералът калцит се състои от калций, въглерод и кислород. Калцитът е част от варовика. Пиролузитът се състои от метала манган и кислород. Сфалеритът се състои от сяра. Най-често срещаният елемент в земната кора е кислородът. Често се среща в комбинация с друг често срещан елемент, силиций, както и с най-често срещаните метали, алуминий и желязо. На снимката е показан сфалерит, който се състои от цинк и стомана.

Кръстовища Призми, големи фрагменти Неравни полупотоци. Твърдостта на Мосон е 2-2,5. Гипсът е хидратиран калциев сулфат. Популяризиран седиментен минерал. Гипсовите минерални подове образуват едноименните планински находища. Стойте в затворени водни тела в горещ климат. Може да се образува и от анхидрит чрез реакция с вода.

Гипсът се състои от различни саламура и се предлага в различни цветове. Безцветната форма на гипса се нарича селенит. Напълно безводната форма на калциевия сулфат се нарича анхидрид. Нагрят гипс на прах с полухидратиран калциев сулфат. Гипсът е много разпространен минерал. Литва е разположена в северната част. Големите му слоеве се образуват от затворени резервоари, постепенно се изпаряват. Такива големи слоеве гипс са характерни за периода на пропускливост.

Атомите на елементите

Атомите на елементите са изградени от по-малки частици, наречени елементарни частици. Атомът се състои от ядро ​​и електрони, въртящи се около него. Атомното ядро ​​съдържа два вида частици: протони и неутрони. Атомите на различните елементи съдържат различен брой протони. Броят на протоните в ядрото се нарича атомен номер на елемента (за повече подробности вижте статията „Атоми и молекули“). По правило в един атом има толкова електрони, колкото и протони. Има 18 протона в един аргонов атом; Атомният номер на аргона е 18. Атомът също има 18 електрона. Във водородния атом има само един протон и атомният номер на водорода е 1. Електроните обикалят около ядрото на различни енергийни нива, ks се наричат ​​обвивки. Първата обвивка може да побере два електрона, втората - 8 електрона, а третата - 18, въпреки че обикновено там циркулират не повече от 8 електрона. В периодичната таблица елементите са подредени според техните атомни номера. Всеки правоъгълник съдържа символа на елемента, неговото име, атомен номер и относителна атомна маса.

Твърдост на гипса по скалата на Moschon. В строителството - гипс, гипсокартон, гипсобетон и др. за производство на материали. В медицината - за гипсови отливки. IN селско стопанствоподобряване на почвата.

Те могат да паднат от горещи извори, хидротермални вени, вулканични плочи или богати на сулфати извори. Друг вид гипс е индустриалният. Когато се отделя серен диоксид в атмосферата, често се използва процес, който води до големи количества гипс.

периодична таблица

Хоризонталните редове на таблицата се наричат ​​периоди. Всички елементи, принадлежащи към един и същ период, имат еднакъв брой електронни обвивки. Елементите от 2-ри период имат две черупки, елементите от 3-ти период имат три и т.н. Осемте вертикални реда се наричат ​​групи, с отделен блок от преходни метали между 2-ра и 3-та група. За елементи с атомни номера под 20 (с изключение на преходните метали) номерът на групата съвпада с броя на електроните във външното ниво. Редовните промени в свойствата на елементите от същия период се обясняват с промените в броя на електроните. Така през втория период температурата на топене на твърдите елементи постепенно се повишава от литий до въглерод. Всички елементи от една и съща група имат сходни химични свойства. Някои групи имат специални имена. По този начин група 1 се състои от алкални метали, група 2 - алкалоземни метали. Елементите от група 7 се наричат ​​халогени, елементите от група 8 се наричат ​​благородни газове. На снимката виждате халкопирит, който съдържа мед, желязо и сяра.

Това беше сензация - оказва се, че най-важното вещество на Земята се състои от два еднакво важни химични елемента. „AiF“ реши да погледне периодичната таблица и да си спомни, благодарение на какви елементи и съединения съществува Вселената, както и животът на Земята и човешката цивилизация.

ВОДОРОД (H)

Къде се среща:най-често срещаният елемент във Вселената, нейният основен “ строителен материал" От него са направени звезди, включително Слънцето. Благодарение на термоядрения синтез с участието на водород Слънцето ще затопля нашата планета още 6,5 милиарда години.

Какво е полезно:в промишлеността - в производството на амоняк, сапун и пластмаси. Водородната енергия има големи перспективи: този газ не замърсява околната среда, тъй като при изгаряне произвежда само водна пара.

ВЪГЛЕРОД (C)

Къде се среща:Всеки организъм е изграден до голяма степен от въглерод. В човешкото тяло този елемент заема около 21%. И така, нашите мускули се състоят от 2/3 от него. В свободно състояние се среща в природата под формата на графит и диамант.

Какво е полезно:храна, енергия и много други. Класът на въглеродните съединения е огромен - въглеводороди, протеини, мазнини и др. Този елемент е незаменим в нанотехнологиите.

АЗОТ (N)

Къде се среща:Атмосферата на Земята е 75% азот. Влиза в състава на протеини, аминокиселини, хемоглобин и др.

Какво е полезно:необходими за съществуването на животните и растенията. В промишлеността се използва като газообразна среда за опаковане и съхранение, хладилен агент. С негова помощ се синтезират различни съединения - амоняк, торове, експлозиви, багрила.

КИСЛОРОД (O)

Къде се среща:Най-често срещаният елемент на Земята, той представлява около 47% от масата на твърдата кора. Морски и пресни водиса 89% кислород, атмосферата е 23%.

Какво е полезно:Кислородът позволява на живите същества да дишат; без него огънят не би бил възможен. Този газ се използва широко в медицината, металургията, хранително-вкусовата промишленост, енергия.

ВЪГЛЕРОДЕН ДИОКСИД (CO2)

Къде се среща:В атмосферата, в морската вода.

Какво е полезно:Благодарение на това съединение растенията могат да дишат. Процесът на абсорбиране на въглероден диоксид от въздуха се нарича фотосинтеза. Това е основният източник на биологична енергия. Струва си да припомним, че енергията, която получаваме от изгарянето на изкопаеми горива (въглища, нефт, газ), е натрупана в дълбините на земята в продължение на милиони години благодарение на фотосинтезата.

ЖЕЛЯЗО (Fe)

Къде се среща:един от най-разпространените в слънчева системаелементи. От него се състоят ядрата на планетите от земната група.

Какво е полезно:метал, използван от хората от древни времена. Цялата историческа епоха се нарича желязна епоха. Сега до 95% от световното производство на метал идва от желязо, което е основният компонент на стоманите и чугуните.

СРЕБРО (Ag)

Къде се среща:Един от дефицитните елементи. Преди това се среща в природата в естествена форма.

Какво е полезно:От средата на 13 век се превръща в традиционен материал за изработка на съдове. Има уникални свойства, поради което се използва в различни индустрии - в бижутерията, фотографията, електротехниката и електрониката. Известни са и дезинфекциращите свойства на среброто.

ЗЛАТО (Au)

Къде се среща:Преди това се среща в природата в естествена форма. Добива се в мините.

Какво е полезно:най-важният елемент на света финансова система, защото запасите му са малки. Отдавна се използва като пари. В момента всички банкови златни резерви се оценяват

32 хиляди тона - ако ги слеете, получавате куб със страна само 12 м. Използва се в медицината, микроелектрониката и ядрените изследвания.

СИЛИЦИЙ (Si)

Къде се среща:По отношение на разпространението в земната кора този елемент е на второ място (27-30% от общата маса).

Какво е полезно:Силицият е основният материал за електрониката. Използва се също в металургията и в производството на стъкло и цимент.

ВОДА (H2O)

Къде се среща:Нашата планета е 71% покрита с вода. Човешкото тяло се състои от 65% от това съединение. Вътре има вода космическото пространство, в тялото на кометите.

Защо е полезно:Той е от ключово значение за създаването и поддържането на живота на Земята, тъй като поради своите молекулярни свойства е универсален разтворител. Водата има много уникални свойстваза които не мислим. Така че, ако не се увеличи по обем при замръзване, животът просто не би възникнал: резервоарите ще замръзнат до дъното всяка зима. И така, докато се разширява, по-лекият лед остава на повърхността, поддържайки жизнеспособна среда отдолу.

Всички знаем, че водородът изпълва нашата Вселена с 75%. Но знаете ли какви други има? химически елементи, не по-малко важни за нашето съществуване и играещи съществена роля за живота на хората, животните, растенията и цялата ни Земя? Елементите от тази класация формират цялата ни Вселена!

Сяра (изобилие спрямо силиций – 0,38)
Този химичен елемент е посочен под символа S в периодичната таблица и се характеризира с атомен номер 16. Сярата е много разпространена в природата.

Желязо (изобилие спрямо силиций – 0,6)
Обозначава се със символа Fe, атомен номер - 26. Желязото е много разпространено в природата, то играе особено важна роля при формирането на вътрешната и външната обвивка на ядрото на Земята.

Магнезий (изобилие спрямо силиций – 0,91)
В периодичната таблица магнезият се намира под символа Mg, а атомният му номер е 12. Най-удивителното при този химичен елемент е, че той най-често се освобождава, когато звездите експлодират по време на процеса на превръщането им в свръхнови.

Силиций (изобилие спрямо силиций – 1)
Означава се като Si. Атомният номер на силиция е 14. Този синьо-сив металоид много рядко се среща в земната кора в чист вид, но е доста често срещан в други вещества. Например, може да се намери дори в растенията.

Въглерод (изобилие спрямо силиций – 3,5)
Въглеродът в периодичната таблица на химичните елементи е посочен под символа C, неговият атомен номер е 6. Най-известната алотропна модификация на въглерода е една от най-желаните скъпоценни камънив света - диаманти. Въглеродът се използва активно и в други индустриални цели за по-ежедневни цели.

Азот (изобилие спрямо силиций – 6,6)
Символ N, атомен номер 7. Открит за първи път от шотландския лекар Даниел Ръдърфорд, азотът най-често се среща под формата на азотна киселина и нитрати.

Неон (изобилие спрямо силиций – 8,6)
Обозначава се със символа Ne, атомният номер е 10. Не е тайна, че този конкретен химически елемент се свързва с красив блясък.

Кислород (изобилие спрямо силиций – 22)
Химичен елемент със символа О и атомен номер 8, кислородът е от съществено значение за нашето съществуване! Но това не означава, че го има само на Земята и служи само за белите дробове на човека. Вселената е пълна с изненади.

Хелий (изобилие спрямо силиций – 3100)
Символът за хелий е He, атомният номер е 2. Той е безцветен, без мирис, вкус, нетоксичен и неговата точка на кипене е най-ниската от всички химични елементи. И благодарение на него, топките се издигат до небето!

Водород (изобилие спрямо силиций – 40 000)
Истинският номер едно в нашия списък, водородът се намира в периодичната таблица под символа H и има атомен номер 1. Това е най-лекият химичен елемент в периодичната таблица и най-разпространеният елемент в цялата позната вселена.

По времето, когато се е родила първата звезда, около 50 до 100 милиона години след Големия взрив, големи количества водород са започнали да се сливат в хелий. Но по-важното е, че най-масивните звезди (8 пъти по-масивни от нашето Слънце) изгарят горивото си много бързо, изгаряйки само за няколко години. Веднага щом в ядрата на такива звезди свърши водородът, хелиевото ядро ​​се сви и започна да слива три атомни ядра във въглерод. Необходими са били само един трилион от тези тежки звезди в ранната Вселена (която е образувала много повече звезди през първите няколкостотин милиона години), за да бъде победен литият.

Сега може би си мислите, че въглеродът се е превърнал в елемент номер три в наши дни? Можете да помислите за това, защото звездите синтезират елементи на слоеве, като лук. Хелият се синтезира във въглерод, въглеродът в кислород (по-късно и при по-високи температури), кислородът в силиций и сяра, а силицийът в желязо. В края на веригата желязото не може да се слее в нищо друго, така че ядрото експлодира и звездата става супернова.

Тези свръхнови, етапите, довели до тях, и последствията обогатиха Вселената със съдържанието на външните слоеве на звездата, водород, хелий, въглерод, кислород, силиций и всички тежки елементи, образувани по време на други процеси:

• бавно улавяне на неутрони (s-процес), последователно подреждане на елементите;
• синтез на хелиеви ядра с тежки елементи (за образуване на неон, магнезий, аргон, калций и т.н.);
• бързо улавяне на неутрони (r-процес) с образуване на елементи до уран и след това.

Но ние сме имали повече от едно поколение звезди: имали сме много от тях и поколението, което съществува днес, е изградено предимно не от първичен водород и хелий, а също и от останки от предишни поколения. Това е важно, защото без него никога нямаше да имаме скалисти планети, а само газови гиганти, направени изключително от водород и хелий.

В продължение на милиарди години процесът на формиране и смърт на звезди се повтаря с все повече и повече обогатени елементи. Вместо просто да сливат водород в хелий, масивните звезди сливат водород в C-N-O цикъл, с течение на времето изравнявайки обемите въглерод и кислород (и малко по-малко азот).

Освен това, когато звездите преминават през синтез на хелий, за да образуват въглерод, е доста лесно да се улови допълнителен хелиев атом, за да се образува кислород (и дори да се добави друг хелий към кислорода, за да се образува неон), и дори нашето Слънце ще направи това по време на червения гигант фаза.


Но има една убийствена стъпка в звездните ковачници, която премахва въглерода от космическото уравнение: когато една звезда стане достатъчно масивна, за да инициира синтез на въглерод – необходим за образуването на свръхнова тип II – процесът, който превръща газа в кислород, се ускорява, създавайки много повече кислород, отколкото въглерод, докато звездата е готова да експлодира.

Когато разглеждаме останките от свръхнови и планетарните мъглявини - останките съответно от много масивни звезди и подобни на слънцето звезди - откриваме, че във всеки случай кислородът превъзхожда въглерода по маса и количество. Открихме също, че нито един от другите елементи не е толкова тежък.


И така, водород #1, хелий #2 - има много от тези елементи във Вселената. Но от останалите елементи, кислородът има силно #3, следван от въглерод #4, неон #5, азот #6, магнезий #7, силиций #8, желязо #9 и средната завършва първите десет.

Какво ни крие бъдещето?


След достатъчно дълъг период от време, хиляди (или милиони) пъти по-дълъг от сегашната възраст на Вселената, звездите ще продължат да се формират, или изхвърляйки гориво в междугалактичното пространство, или изгаряйки го колкото е възможно повече. В този процес хелият може най-накрая да изпревари водорода по отношение на изобилието или водородът ще остане на първо място, ако е достатъчно изолиран от реакциите на синтез. На голямо разстояние материята, която не е изхвърлена от нашата галактика, може да се слее отново и отново, така че въглеродът и кислородът да заобиколят дори хелия. Може би елементи #3 и #4 ще изместят първите два.

Вселената се променя. Кислородът е третият най-изобилен елемент в съвременната вселена и може да се издигне над водорода в много, много далечно бъдеще. Всеки път, когато вдишвате въздух и се чувствате удовлетворени от процеса, помнете: звездите са единствената причина за съществуването на кислород.

През 1825 г. шведският химик Йонс Якоб Берцелиус получава чист елементарен силиций чрез въздействието на метален калий върху силициев флуорид SiF4. Новият елемент е наречен "силиций" (от латински silex - кремък). Руското наименование "силиций" е въведено през 1834 г. от руския химик Герман Иванович Хес. Преведено на гръцки kremnos - „скала, планина“.

По разпространение в земната кора силицият е на второ място сред всички елементи (след кислорода). Масата на земната кора е 27,6-29,5% силиций. Силицият е компонент на няколкостотин различни природни силикати и алумосиликати. Най-често срещаният е силициев диоксид или силициев оксид (IV) SiO2 (речен пясък, кварц, кремък и др.), съставляващ около 12% от земната кора (по маса). Силицият не се среща в свободна форма в природата.

Кристалната решетка на силиций е кубична лицево центрирана като диамант, параметър a = 0,54307 nm (други полиморфни модификации на силиций са получени при високи налягания), но поради по-голямата дължина на връзката между Si-Si атомите в сравнение с дължината S-S връзкиТвърдостта на силиция е значително по-малка от тази на диаманта. Силицият е крехък; само при нагряване над 800 °C става пластично вещество. Интересното е, че силицият е прозрачен за инфрачервено лъчение.

Елементарният силиций е типичен полупроводник. Забранената зона при стайна температура е 1,09 eV. Концентрацията на носители на заряд в силиций с присъща проводимост при стайна температура е 1,5·1016m-3. Електрическите свойства на кристалния силиций са силно повлияни от микропримесите, които съдържа. За получаване на силициеви монокристали с дупкова проводимост в силиций се въвеждат добавки от елементи от група III - бор, алуминий, галий и индий; с електронна проводимост - добавки от елементи V група- фосфор, арсен или антимон. Електрическите свойства на силиция могат да се променят чрез промяна на условията на обработка на монокристалите, по-специално чрез третиране на силициевата повърхност с различни химични агенти.

В момента силицийът е основният материал за електрониката. Монокристалният силиций е материал за газови лазерни огледала. Понякога силиций (търговски клас) и неговата сплав с желязо (феросилиций) се използват за производство на водород в областта. Съединения на метали със силиций - силициди - са широко използвани в промишлеността (например, електронни и ядрени) материали с широк спектър от полезни химични, електрически и ядрени свойства (устойчивост на окисление, неутрони и др.) и силициди от редица елементите са важни термоелектрически материали. Силицият се използва в металургията при топенето на чугун, стомана, бронз, силумин и др. (като деоксидант и модификатор, а също и като легиращ компонент).