Самый распространенный в природе химический элемент. Самые распространенные химические элементы на земле и во вселенной. Элементы в земной коре

Элемент - это вещество, состоящее из одинаковых атомов. Так, сера, гелий, железо - элементы; они состоят только из атомов серы, гелия, железа, и их нельзя разложить на более простые вещества . Сегодня известно 109 элементов, но только около 90 из них реально встречаются в природе. Элементы делятся на металлы и неметаллы. Периодическая система классифицирует элементы в зависимости от их атомной массы.

Жизненно важный элемент для высших организмов, который является компонентом многих белков, накапливается в волосах. История: Латинское название - Происхождение серы неизвестно. Литовское название, вероятно, будет взято у славянских народов, может быть связано с санскритским сирано-желтым цветом .

Физические свойства: нерастворим в воде. Желтая, твердая, малая мощность, расплавленная. Электроотрицательный 2. 58. Этот минерал находится в различных породах . Он образуется как в метаморфических, так и в осадочных породах. Он содержится в соединениях кварца в ассоциации с другими сульфидами, оксидами. Он также может заменить метасоматически другие минералы. Большие количества этого минерала можно использовать для производства железа.

Металлы

Больше трех четвертей всех элементов составляют металлы. Почти все они плотные, блестящие, прочные, но легко под­даются ковке. В земной коре металлы обычно находятся вместе с другими эле­ментами. Из прочных, и ковких металлов люди делают самолеты, космические корабли, разнообразные машины. В таблице Менделеева металлы обозначены синим цветом. Они делятся на щелочные, щелочноземельные и переходные. Большинство хорошо знакомых нам металлов - железо, медь, золото, платина, серебро - относятся к переходным металлам. Алюминий используется для упаковки пищи, производства банок для напитков, создания легких и прочных сплавов. Это самый распространенный металл на Земле (подробнее читайте статью «Металлы »).

Слово «пирит» произошло от греческого слова «огонь». Пиритас использовался в первых замках огнестрельного оружия. Из-за его сходства с золотом его иногда называют глупым золотом. Пирита также используется в ювелирных изделиях, но его продуктов мало, потому что твердость ямы невелика и химически реагирует на окружающую среду.

Сфалерит - это сульфидный минерал, сульфид цинка. Также называется «обманчивым цинком». Наиболее распространенный цинковый минерал является наиболее распространенным, поэтому большая его часть исходит из этого конкретного минерала. Он встречается в сочетании с пиритом, галенитом и другими сульфидными минералами, а также с кальцитом, доломитом и флюоритом. Чаще всего встречаются в гидротермальных венах.

Неметаллы

К неметаллам относятся всего 25 элементов, включая и так называемые полуметал­лы, которые могут проявлять как металлические, так и неметаллические свойства . В периодической таблице неметал­лы обозначены желтым цветом, полуметаллы - оранжевым. Все неметаллы, за исключением графита (разновидность угле­рода), плохо проводят тепло и электричество, а полуметаллы, например германий или кремний, в зависимости от условий могут быть хорошими проводниками, как металлы, или не проводить ток, подобно неметаллам. Кремний используется в производстве интегральных схем. Для этого в нем создаются микроскопические «дорожки», по которым ток проходит через схему. При комнатной 11 неметаллов (включая водород, азот, хлор) - газы. Фосфор, углерод, сера и йод находятся в твердом состоянии, а бром - в жидком. Жидкий водород (образующийся при сжатии газообразного водорода) служит топливом для ракет и других космических аппаратов.

Иногда кристаллы сфалерита прозрачны, но ювелирные изделия очень редко используются, потому что они очень хрупкие. Цвет Желтый, Коричневый, Серый, Черный. Мошон 3. 5-4 твердость. Название минерала происходило от латинского - свинцового блеска. Галенит встречается в кристаллах, зернах и крупных агрегатах в гидротермальных жилах.

В скалах в скалах, доломитах, песчаниках в скалах. Галенит является основным свинцом в руде. Корица - это минерал сульфида ртути. Наиболее распространенная ртутная руда. Несколько мин этого возраста все еще используются. Этот минерал находится в виде минерального наполнителя. Кристаллическая решетка гексагональная.

Элементы в земной коре

Большую часть земной коры составля­ют всего лишь восемь элементов. Эле­менты редко встречаются в чистом виде, чаще они входят в состав минералов. Минерал кальцит состоит из кальция, углерода и кислорода. Кальцит входит в состав известняка. Пиролюзит состоит из металла марганца и кислорода. Сфалерит состоит из и серы. Самый распространенный элемент в земной коре - кислород. Он часто встречается в соединении с другим распространенным элементом - кремнием, а также с наиболее распространенными металла­ми - алюминием и железом. На рисунке изображен сфалерит, который состоит из цинка и стали.

Перекрестки Призмы, большие фрагменты Неравномерные полупотоки. Твердость Мосона 2-2, 5. Гипс представляет собой гидратированный сульфат кальция. Пропагандированный осадочный минерал. Гипсовые минеральные полы образуют одноименные горные отложения. Встаньте в закрытые водоемы в жарком климате. Он также может быть образован из ангидрита при взаимодействии с водой.

Гипс состоит из различных рассолов и имеет различные цвета. Бесцветная форма гипса называется селенитом. Полностью безводная форма сульфата кальция называется ангидридом. Подогреваемый гипсовый порошок с полугидратированным сульфатом кальция. Гипс - очень распространенный минерал. Литва находится в северной части. Его крупные слои образованы из закрытых водоемов, постепенно испаряясь. Такие большие слои гипса были характерны для периода проницаемости.

Атомы элементов

Атомы элементов состоят из более мелких частиц, называемых элементарными. Атом состоит из ядра и обращающихся вокруг него электронов. В состав атомного ядра входят частицы двух видов: протоны и нейтроны. В атомах разных элементов содержит­ся разное число протонов. Число прото­нов в ядре называется атомным номером элемента (подробнее в статье «Атомы и молекулы «). Как правило, электронов в атоме столько же, сколько протонов. В атоме аргона 18 протонов; атомный номер аргона 18. В атоме также 18 электронов. В атоме водорода всего один протон, и атомный номер водорода 1. Электроны обращаются вокруг ядра в разных энергетических уровнях, кс называют оболочками. На первой оболочке могут поместиться два электрона, на второй - 8 электронов и на третьей - 18, хотя обычно и там обращается не более 8 электронов. В периодической таблице элементы рас­ставлены в соответствии с их атомными номерами. В каждом прямоугольнике за­писан символ элемента, его название, атомное число и относительная атомная масса.

Твердость гипса по шкале Мошона. В строительной отрасли - гипс, гипсокартон, гипсовый бетон и т.д. для производства материалов. В медицине - для гипсовых повязок. В сельском хозяйстве улучшение почв.

Они могут выпадать из горячих источников, гидротермальных жил, вулканических плит или богатых сульфатами источников. Другой тип гипса - промышленный. При выделении двуокиси серы в атмосферу часто используется процесс, который приводит к большим количествам гипса.

Периодическая таблица

Горизонтальные ряды таблицы называют­ся периодами. Все элементы, относящиеся к одному периоду, имеют одинаковое число электронных оболочек. У элементов 2-го периода две оболочки, у элементов 3-го периода три и так далее. Восемь вертикальных рядов называются группами, с отдельным блоком переходных металлов между 2-й и 3-й группа­ми. У элементов с атомными номерами меньше 20 (за исключением переходных металлов) но­мер группы совпадает с числом электронов на внешнем уровне. Регулярное изменение свойств элементов одного периода объясняется измене­нием числа электронов. Так во 2-м пери­оде температура плавления твердых эле­ментов постепенно возрастает от лития к углероду. Все элементы одной группы имеют сходные химические свойства . Некоторые группы имеют особые названия . Так, группу 1 составляют щелочные металлы, группу 2 - щелочноземельные. Элементы группы 7 называются галогена­ми, элементы группы 8 - благородными газами. На рисунке вы видите халькопирит, в котором содержится медь, железо и сера.

Это была сенсация - оказывается, важнейшее вещество на Земле состоит из двух не менее важных химических элементов. «АиФ» решил заглянуть в таблицу Менделеева и вспомнить, благодаря каким же элементам и соединениям существует Вселенная, а также жизнь на Земле и человеческая цивилизация.

ВОДОРОД (H)

Где встречается: самый распространённый элемент во Вселенной, её главный «строительный материал». Из него состоят звёзды, в том числе Солнце. Благодаря термоядерному синтезу с участием водорода Солнце будет греть нашу планету ещё 6,5 млрд. лет.

Чем полезен: в промышленности - при производстве аммиака, мыла и пластмасс. Большие перспективы у водородной энергетики: этот газ не загрязняет окружающую среду, т. к. при сгорании даёт только водяной пар.

УГЛЕРОД (C)

Где встречается: любой организм в значительной степени построен из углерода. В теле человека этот элемент занимает около 21%. Так, наши мышцы состоят из него на 2/3. В свободном состоянии в природе встречается в виде графита и алмаза.

Чем полезен: пища, энергоносители и мн. др. Класс соединений на основе углерода огромен - углеводороды, белки, жиры и т. д. Этот элемент незаменим в нанотехнологиях.

АЗОТ (N)

Где встречается: атмосфера Земли на 75% состоит из азота. Входит в состав белков, аминокислот, гемоглобина и др.

Чем полезен: необходим для существования животных и растений. В промышленности используется как газовая среда для упаковки и хранения, хладагент. С его помощью синтезируют разнообразные соединения - аммиак, удобрения, взрывчатые вещества, красители.

КИСЛОРОД (O)

Где встречается: Самый распространённый на Земле элемент, на его долю приходится около 47% массы твёрдой земной коры. Морские и пресные воды на 89% состоят из кислорода, атмосфера - на 23%.

Чем полезен: Благодаря кислороду живые существа могут дышать, без него не был бы возможен огонь. Этот газ широко используется в медицине, металлургии, пищевой промышленности, энергетике.

УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ (CO2)

Где встречается: В атмосфере, в морской воде.

Чем полезен: Благодаря этому соединению растения могут дышать. Процесс поглощения углекислоты из воздуха называется фотосинтезом. Это основной источник биологической энергии. Стоит напомнить, что энергия, которую мы получаем при сжигании ископаемого топлива (угля, нефти, газа), накоплена в недрах земли на протяжении миллионов лет именно благодаря фотосинтезу.

ЖЕЛЕЗО (Fe)

Где встречается: один из самых распространённых в Солнечной системе элементов. Из него состоят ядра планет земной группы.

Чем полезен: металл, с древних времён применяемый человеком. Целая историческая эпоха получила название Железного века. Сейчас до 95% мирового производства металлов приходится на железо, это основной компонент сталей и чугунов.

СЕРЕБРО (Ag)

Где встречается: Один из дефицитных элементов. Раньше встречался в природе в самородном виде.

Чем полезен: С середины XIII века стал традиционным материалом для изготовления посуды. Обладает уникальными свойствами, поэтому применяется в различных отраслях - в ювелирном деле, в фотографии, электротехнике и электронике. Известны и дезинфицирующие свойства серебра.

ЗОЛОТО (Au)

Где встречается: раньше встречался в природе в самородном виде. Добывается на приисках.

Чем полезен: важнейший элемент мировой финансовой системы, т. к. запасы его невелики. Издавна использовалось в качестве денег. В настоящее время все банковские резервы золота оцениваются

в 32 тыс. тонн - если сплавить их воедино, получится куб со стороной всего лишь 12 м. Используется в медицине, микроэлектронике, при ядерных исследованиях.

КРЕМНИЙ (Si)

Где встречается: По распространённости в земной коре этот элемент занимает второе место (27-30% всей массы).

Чем полезен: Кремний - основной материал для электроники. Также применяется в металлургии и в производстве стекла и цемента.

ВОДА (H2O)

Где встречается: Наша планета на 71% покрыта водой. Тело человека на 65% состоит из этого соединения. Вода есть и в космическом пространстве, в теле комет.

Чем полезна: Имеет ключевое значение в создании и поддержании жизни на Земле, потому что благодаря молекулярным свойствам является универсальным растворителем. У воды много уникальных свойств, о которых мы не задумываемся. Так, если бы она при замерзании не увеличивалась в объёме, жизнь просто не зародилась бы: водоёмы каждую зиму промерзали бы до дна. А так, расширяясь, более лёгкий лёд остаётся на поверхности, сохраняя под собой жизнеспособную среду.

Все мы знаем, что водород наполняет нашу Вселенную на 75%. Но знаете ли вы, какие еще есть химические элементы, не менее важные для нашего существования и играющие значительную роль для жизни людей, животных, растений и всей нашей Земли? Элементы из этого рейтинга формируют всю нашу Вселенную!

Сера (распространенность относительно кремния – 0.38)
Этот химический элемент в таблице Менделеева значится под символом S и характеризуется атомным номером 16. Сера очень распространена в природе.

Железо (распространенность относительно кремния – 0.6)
Обозначается символом Fe, атомный номер – 26. Железо очень часто встречается в природе, особенно важную роль оно играет в формировании внутренней и внешней оболочки ядра Земли.

Магний (распространенность относительно кремния – 0.91)
В таблице Менделеева магний можно найти под символом Mg, и его атомный номер – 12. Что самое удивительное в этом химическом элементе, так это то, что он чаще всего выделяется при взрыве звезд в процессе их преобразования в сверхновые тела.

Кремний (распространенность относительно кремния – 1)
Обозначается как Si. Атомный номер кремния – 14. Этот серо-голубой металлоид очень редко встречается в земной коре в чистом виде, но довольно распространен в составе других веществ. Например, его можно обнаружить даже в растениях.

Углерод (распространенность относительно кремния – 3.5)
Углерод в таблице химических элементов Менделеева значится под символом С, его атомный номер – 6. Самой знаменитой аллотропной модификацией углерода являются одни из самых желанных драгоценных камней в мире – алмазы. Углерод активно применяют и в других в промышленных целях более будничного назначения.

Азот (распространенность относительно кремния – 6.6)
Символ N, атомный номер 7. Впервые открытый шотландским врачом Дэниелом Рутерфордом (Daniel Rutherford), азот чаще всего встречается в форме азотной кислоты и нитратов.

Неон (распространенность относительно кремния – 8.6)
Обозначается символом Ne, атомный номер - 10. Не секрет, что именно этот химический элемент ассоциируется с красивым свечением.

Кислород (распространенность относительно кремния – 22)
Химический элемент под символом О и с атомным номером 8, кислород незаменим для нашего существования! Но это не значит, что он присутствует только на Земле и служит только для человеческих легких. Вселенная полна сюрпризов.

Гелий (распространенность относительно кремния – 3.100)
Символ гелия – He, атомный номер – 2. Он бесцветен, не имеет запаха и вкуса, не ядовит, и его точка кипения – самая низкая среди всех химических элементов. А еще благодаря ему шарики взмывают ввысь!

Водород (распространенность относительно кремния – 40.000)
Истинный номер один в нашем списке, водород находится в таблице Менделеева под символом Н и обладает атомным номером 1. Это самый легкий химический элемент периодической таблицы и самый распространенный элемент во всей изученной человеком Вселенной.

К моменту рождения первой звезды, где-то 50-100 миллионов лет после Большого Взрыва, обильное количество водорода начало сливаться в гелий. Но что еще более важно, самые массивные звезды (в 8 раз массивнее нашего Солнца) сжигали свое топливо очень быстро, выгорая всего за пару лет. Как только в ядрах таких звезд заканчивался водород, гелиевое ядро сжималось и начинало сливать три ядра атома в углерод. Потребовался всего триллион этих тяжелых звезд в ранней Вселенной (которая образовала намного больше звезд в первые несколько сотен миллионов лет), чтобы литий был побежден.

И тут вы, наверное, думаете, что углерод стал элементом номер три в наши дни? Об этом можно подумать, поскольку звезды синтезируют элементы послойно, как луковица. Гелий синтезируется в углерод, углерод в кислород (позже и при большей температуре), кислород в кремний и серу, а кремний в железо. В конце цепочки железо не может слиться больше ни во что, поэтому ядро взрывается и звезда становится сверхновой.

Эти сверхновые, этапы, которые к ним привели, и последствия обогатили Вселенную содержимым внешних слоев звезды, водородом, гелием, углеродом, кислородом, кремнием и всеми тяжелыми элементами, которые сформировались в ходе других процессов:

• медленного захвата нейтрона (s-процесс), последовательно выстраивающего элементы;
• слияния ядер гелия с тяжелыми элементами (с образованием неона, магния, аргона, кальция и так далее);
• быстрого захвата нейтрона (r-процесс) с образованием элементов до урана и дальше.

Но у нас было не одно поколение звезд: у нас было много таких, и поколение, которое существует ныне, построено в первую очередь не на девственном водороде и гелии, но и на остатках от предыдущих поколений. Это важно, поскольку без этого у нас никогда бы не было твердых планет, лишь газовые гиганты из водорода и гелия, исключительно.

За миллиарды лет процесс образования и смерти звезд повторялся, все с более и более обогащенными элементами. Вместо того чтобы просто сливать водород в гелий, массивные звезды сливают водород в цикле C-N-O, со временем выравнивая объемы углерода и кислорода (и чуть меньше азота).

Кроме того, когда звезды проходят через гелиевый синтез с образованием углерода, довольно просто захватить лишний атом гелия с образованием кислорода (и даже добавить еще один гелий к кислороду с образованием неона), и даже наше Солнце будет делать это во время фазы красного гиганта.


Но есть один убийственный шаг в звездных кузницах, который исключает углерод из космического уравнения: когда звезда становится достаточно массивной, чтобы инициировать слияние углерода - такова необходимость для образования сверхновой II типа - процесс, который превращает газ в кислород, идет до отказа, создавая намного больше кислорода, чем углерода, к моменту, когда звезда готова к взрыву.

Когда мы смотрим на останки сверхновой и планетарные туманности - остатки очень массивных звезд и солнцеподобных звезд соответственно - мы находим, что кислород превосходит углерод массово и количественно в каждом из случаев. Мы также обнаружили, что ни один из других элементов тяжелее и близко не стоит.


Итак, водород #1, гелий #2 — этих элементов во Вселенной очень много. Но из оставшихся элементов кислород держит уверенный #3, за ним углерод #4, неон #5, азот #6, магний #7, кремний #8, железо #9 и среда завершает десятку.

Что будущее нам готовит?


Спустя достаточно длительный период времени, который в тысячи (или миллионы) раз превышает текущий возраст Вселенной, звезды будут продолжать формироваться либо извергая топливо в межгалактическое пространство, либо сжигая его по мере возможности. В процессе этого гелий может наконец обойти водород по распространенности, ну или водород останется на первой строчке, если будет достаточно изолирован от реакций синтеза. На длинной дистанции вещество, которое не будет выброшено из нашей галактики, может сливаться снова и снова, так что углерод и кислород обойдут даже гелий. Возможно, элементы #3 и #4 сместят первые два.

Вселенная меняется. Кислород - третий по распространенности элемент в современной Вселенной, и в очень, очень далеком будущем, возможно, поднимется выше водорода. Каждый раз, когда вы вдыхаете воздух и чувствуете удовлетворение от этого процесса, помните: звезды - единственная причина существования кислорода.

В 1825 году шведский химик Йёнс Якоб Берцелиус действием металлического калия на фтористый кремний SiF4 получил чистый элементарный кремний. Новому элементу было дано название «силиций» (от лат. silex - кремень). Русское название «кремний» введено в 1834 году российский химиком Германом Ивановичем Гессом. В переводе в греческого kremnos - «утес, гора».

По распространённости в земной коре кремний среди всех элементов занимает второе место (после кислорода). Масса земной коры на 27,6-29,5 % состоит из кремния. Кремний входит в состав нескольких сотен различных природных силикатов и алюмосиликатов. Больше всего распространен кремнезём или оксид кремния (IV) SiO2 (речной песок, кварц, кремень и др.), составляющий около 12 % земной коры (по массе). В свободном виде кремний в природе не встречается.

Кристаллическая решетка кремния кубическая гранецентрированная типа алмаза, параметр а = 0,54307 нм (при высоких давлениях получены и другие полиморфные модификации кремния), но из-за большей длины связи между атомами Si-Si по сравнению с длиной связи С-С твердость кремния значительно меньше, чем алмаза. Кремний хрупок, только при нагревании выше 800 °C он становится пластичным веществом. Интересно, что кремний прозрачен к инфракрасному излучению.

Элементарный кремний - типичный полупроводник. Ширина запрещенной зоны при комнатной температуре 1,09 эВ. Концентрация носителей заряда в кремнии с собственной проводимостью при комнатной температуре 1,5·1016м-3. На электрофизические свойства кристаллического кремния большое влияние оказывают содержащиеся в нем микропримеси. Для получения монокристаллов кремния с дырочной проводимостью в кремний вводят добавки элементов III-й группы - бора, алюминия, галлия и индия, с электронной проводимостью - добавки элементов V-й группы - фосфора, мышьяка или сурьмы. Электрические свойства кремния можно варьировать, изменяя условия обработки монокристаллов, в частности, обрабатывая поверхность кремния различными химическими агентами.

В настоящее время кремний - основной материал для электроники. Монокристаллический кремний - материал для зеркал газовых лазеров. Иногда кремний (технической чистоты) и его сплав с железом (ферросилиций) используется для производства водорода в полевых условиях. Соединения металлов с кремнием - силициды, являются широкоупотребляемыми в промышленности (например электронной и атомной) материалами с широким спектром полезных химических, электрических и ядерных свойств (устойчивость к окислению, нейтронам и др.), а также силициды ряда элементов являются важными термоэлектрическими материалами. Кремний применяется в металлургии при выплавке чугуна, сталей, бронз, силумина и др. (как раскислитель и модификатор, а также как легирующий компонент).