Kāpēc pēc atomu skaita zemē. Ķīmisko elementu atomu atrašanas veidi zemes garozā. Ūdeņraža atrašana dabā
Dzīvās vielas elementārais sastāvs un degošu fosiliju OM
Degošas fosilijas savā sastāvā satur tos pašus elementus kā dzīvo organismu viela, tāpēc elementi - ogleklis, ūdeņradis, skābeklis, slāpeklis, sērs un fosfors sauc vai biogēns, vai biofīls, vai organogēns.
To veido ūdeņradis, ogleklis, skābeklis un slāpeklis vairāk nekā 99% gan masu, gan atomu skaitu, kas veido visus dzīvos organismus. Papildus tiem dzīvajos organismos ievērojamā daudzumā var koncentrēties vēl viena acs.
lūk 20-22 ķīmiskie elementi. 12 elementi veido 99,29%, pārējie 0,71%
Kosmosa pārpilnība: H, Viņš, C, N.
Līdz 50% - C, līdz 20% - O, līdz 8% - H, 10-15% - N, 2-6% - P, 1% - S, 1% - K, ½% - Mg un Ca, 0 ,2% - Fe, nelielos daudzumos - Na, Mn, Cu, Zn.
Atoma struktūra, izotopi, ūdeņraža, skābekļa, sēra un slāpekļa sadalījums zemes garozā
ŪDEŅRADS - galvenais kosmosa elements, visizplatītākais Visuma elements . Chem e-t 1 grupa, atomu skaits 1, atommasa 1,0079. Mūsdienu periodiskās tabulas izdevumos H ir arī ievietots VII grupā virs F, jo dažas H īpašības ir līdzīgas halogēnu īpašībām. Ir zināmi trīs izotopi H. Divi stabili ir protijs 1 H - P (99,985%), deitērijs 2 H - D (0,015%) un viens radioaktīvais ir tritijs 3 H - T, T 1/2 = 12,262 gadi. Mākslīgi iegūts vēl viens - ceturtais ārkārtīgi nestabilais izotops - 4 H. P un D atdalīšanā dabas apstākļi iztvaikošana spēlē galveno lomu, tomēr pasaules okeāna ūdeņu masa ir tik liela, ka deitērija saturs tajā nedaudz mainās. Tropu valstīs deitērija saturs ir nokrišņi augstāks nekā polārajā zonā. Brīvā stāvoklī H ir bezkrāsaina gāze, bez smaržas un garšas, vieglākā no visām gāzēm, 14,4 reizes vieglāka par gaisu. H kļūst šķidrs pie -252,6°C, ciets -259,1°C. H ir lielisks reducētājs. Tas deg O ar nespīdīgu liesmu, veidojot ūdeni. Zemes garozā H ir daudz mazāks nekā zvaigznēs un uz Saules. Tā klarka svars zemes garozā ir 1%. Dabiskajos ķīmiskajos savienojumos veidojas H jonu, kovalentu un ūdeņraža saites . Ūdeņraža saitēm ir svarīga loma biopolimēros (ogļhidrātos, spirtos, olbaltumvielās, nukleīnskābes), nosaka kerogēna ģeopolimēru un GI molekulu īpašības un struktūru. Plkst noteiktiem nosacījumiem H atoms var apvienoties ar diviem citiem atomiem vienlaikus. Kā likums, tas veido spēcīgu kovalento saiti ar vienu no tiem un vāju ar otru, ko sauc ūdeņraža saite.
SKĀBEKLIS - Visizplatītākais zemes garozas elements, tas ir 49,13% no svara. O ir sērijas numurs 8, tas atrodas 2. periodā, VI grupā, atommasa 15,9994. Ir zināmi trīs stabili O izotopi - 16 O (99,759%), 17 O (0,0371%), 18 O (0,2039%). O ilgstoši nav radioaktīvo izotopu. Mākslīgais radioaktīvais izotops 15 O (T 1/2 = 122 sekundes). Ģeoloģiskām rekonstrukcijām tiek izmantota izotopu attiecība 18 O/16 O, kas dabas objektos svārstās par 10% no 1/475 līdz 1/525. Polārajiem lediem ir zemākais izotopu koeficients, augstākais - atmosfēras CO 2. Salīdzinot izotopu sastāvu, tiek izmantota vērtība d 18 O, ko aprēķina pēc formulas: d 18 O‰= . Per standarta tiek ņemta vidējā šo izotopu attiecība okeāna ūdenī. O izotopu sastāva izmaiņas gp, ūdenī nosaka temperatūra, kurā notiek konkrētu minerālu veidošanās process. Jo zemāks T, jo intensīvāka būs izotopu frakcionēšana. Tiek uzskatīts, ka okeāna O izotopu sastāvs pēdējo 500 miljonu gadu laikā nav mainījies. Galvenais faktors, kas nosaka izotopu nobīdi (izotopu sastāva izmaiņas dabā), ir kinētiskais efekts, ko nosaka reakcijas temperatūra. O normālos apstākļos gāze ir neredzama, bez garšas, bez smaržas. Reakcijās ar lielāko daļu atomu O darbojas kā oksidētājs. Tikai reakcijā ar F ir oksidētājs F. O eksistē bialotropās modifikācijas . Pirmkārt - molekulārais skābeklis - O 2 Otrā modifikācija ir ozons - O 3, nonāk elektrisko izlāžu ietekmē gaisā un tīrā O, radioaktīvos procesos, ultravioleto staru iedarbībā uz parasto O. Dabā Apmēram 3 veidojas pastāvīgi UV staru ietekmē in augšējie slāņi atmosfēra. Apmēram 30-50 km augstumā atrodas "ozona ekrāns", kas aiztur lielāko daļu UV staru, aizsargājot biosfēras organismus no šo staru kaitīgās ietekmes. Zemās koncentrācijās, Apmēram 3 patīkama, atsvaidzinoša smarža, bet ja gaisā vairāk nekā 1% O 3 tas ir ļoti toksisks .
SLĀPEKLIS - koncentrēts biosfērā: dominē atmosfērā (75,31% no svara, 78,7% pēc tilpuma), un zemes garozā tas svars clark - 0,045%. V grupas ķīmiskais elements, 2 periodi, atomskaitlis 7, atommasa 14,0067. Ir zināmi trīs N izotopi – divi stabils 14 N (99,635%) un 15 N (0,365%) un radioaktīvi 13 N, T 1/2 = 10,08 min. Attiecību vērtību vispārējā izkliede 15 N/ 14 N mazs . Eļļas ir bagātinātas ar 15 N izotopu un tam pievienoto dabasgāzes viņu nabadzībā. Arī degslāneklis ir bagātināts ar smago izotopu N 2 bezkrāsas gāzi, bez garšas un smaržas. N atšķirībā no O neatbalsta elpošanu, maisījums N ar O ir vispieņemamākā lielākās daļas mūsu planētas iedzīvotāju elpai. N ir ķīmiski neaktīvs. Tā ir daļa no visu organismu GI. Slāpekļa zemo ķīmisko aktivitāti nosaka tā molekulas struktūra. Tāpat kā lielākā daļa gāzu, izņemot inertās, molekula N sastāv no diviem atomiem. Saites veidošanā starp tām piedalās 3 katra atoma ārējā apvalka valences elektroni, veidojot trīskāršā kovalentā ķīmiskā saite , kas dod visstabilākais no visām zināmajām diatomu molekulām. "Formālā" valence no -3 līdz +5, "patiesā" valence 3. Veidojot spēcīgas kovalentās saites ar O, H un C, tā ir daļa no kompleksajiem joniem: -, -, +, kas dod viegli šķīstošos sāļus.
SĒRS - e-t ZK, mantijā (ultrabāziskos iežos) tas ir 5 reizes mazāks nekā litosfērā. Klārks ZK - 0,1%. VI ķīmisko elementu grupa, 3 periodi, atomskaitlis 16, atommasa 32.06. Ļoti elektronnegatīvs el-t, piemīt nemetāla īpašības. Ūdeņraža un skābekļa savienojumos tas ir dažādu jonu sastāvā. Arr skābi un sāli. Daudzi sēru saturoši sāļi slikti šķīst ūdenī. S var būt valences: (-2), (0), (+4), (+6), no kurām raksturīgākās ir pirmā un pēdējā. Raksturīgas ir gan jonu, gan kovalentās saites. Galvenā vērtība priekš dabas procesiem ir komplekss jons - 2 S - nemetāls, ķīmiski aktīvs elements. Tikai ar Au un Pt S nesadarbojas. No neorganiskiem savienojumiem, papildus sulfātiem, sulfīdiem un H2SO4, uz Zemes ir izplatīti arī SO 2 oksīdi - gāze, kas spēcīgi piesārņo atmosfēru, un SO 3 (ciets), kā arī sērūdeņradis. Elementāru S raksturo trīs allotropās šķirnes : S rombiskā (visstabilākā), S monoklīniskā (cikliskā molekula - astoņu locekļu gredzens S 8) un plastmasas S 6 ir sešu atomu lineāras ķēdes. Dabā ir zināmi 4 stabili S izotopi: 32S (95,02%), 34S (4,21%), 33S (0,75%), 36S (0,02%). Mākslīgais radioaktīvais izotops 35 S c T 1/2 = 8,72 dienas. S tiek pieņemts kā standarts. troilīts(FeS) no Canyon Diablo meteorīta (32 S/ 34 S= 22.22) Oksidācijas un reducēšanas reakcijas var izraisīt izotopu apmaiņu, kas izpaužas izotopu nobīdē. Dabā tā ir bakteriāla, taču iespējama arī termiska. Dabā līdz šim ir bijis skaidrs zemes garozas D sadalījums 2 grupās - biogēnās sulfīdi un gāzes, kas bagātinātas ar gaismas izotopu 32 S, un sulfāti, iekļauts seno evaporītu okeāna ūdens sāļos, ģipsis, kas satur 34 S. Ar naftas atradnēm saistītās gāzes atšķiras pēc izotopu sastāva un ievērojami atšķiras no eļļām.
Zemes garozas ķīmiskais sastāvs tika noteikts, analizējot daudzus iežu un minerālu paraugus, kas nokļūst uz zemes virsmas kalnu veidošanas procesā, kā arī ņemti no raktuvēm un dziļurbumiem.
Šobrīd zemes garoza ir pētīta 15-20 km dziļumā. Tas sastāv no ķīmiskiem elementiem, kas ir daļa no iežiem.
Zemes garozā visizplatītākie ir 46 elementi, no kuriem 8 veido 97,2-98,8% no tās masas, 2 (skābeklis un silīcijs) - 75% no Zemes masas.
Pirmie 13 elementi (izņemot titānu), kas visbiežāk sastopami zemes garozā, ir daļa no augu organiskajām vielām, piedalās visos dzīvībai svarīgajos procesos un tiem ir svarīga loma augsnes auglībā. Liels skaits elementi, kas iesaistīti ķīmiskajās reakcijās Zemes zarnās, noved pie dažādu savienojumu veidošanās. Ķīmiskie elementi, kas visvairāk ir litosfērā, ir daļa no daudziem minerāliem (tie galvenokārt sastāv no dažādiem iežiem).
Atsevišķi ķīmiskie elementi ģeosfērās sadalās šādi: skābeklis un ūdeņradis aizpilda hidrosfēru; skābeklis, ūdeņradis un ogleklis veido biosfēras pamatu; skābeklis, ūdeņradis, silīcijs un alumīnijs ir galvenās mālu un smilšu vai laikapstākļu produktu sastāvdaļas (tie galvenokārt veido Zemes garozas augšējo daļu).
Ķīmiskie elementi dabā ir atrodami dažādos savienojumos, ko sauc par minerāliem. Tās ir viendabīgas zemes garozas ķīmiskās vielas, kas veidojušās sarežģītu fizikāli ķīmisku vai bioķīmisku procesu rezultātā, piemēram, akmens sāls (NaCl), ģipsis (CaS04 * 2H20), ortoklāze (K2Al2Si6016).
Dabā ķīmiskie elementi nevienlīdzīgi piedalās dažādu minerālu veidošanā. Piemēram, silīcijs (Si) ir atrodams vairāk nekā 600 minerālos un ir ļoti izplatīts arī oksīdu veidā. Sērs veido līdz 600 savienojumu, kalcijs-300, magnijs -200, mangāns-150, bors - 80, kālijs - līdz 75, ir zināmi tikai 10 litija savienojumi un vēl mazāk joda.
Starp pazīstamākajiem minerāliem zemes garozā dominē liela laukšpatu grupa ar trim galvenajiem elementiem - K, Na un Ca. Augsni veidojošajos iežos un to dēdēšanas produktos laukšpats ieņem galveno vietu. Laukšpats pakāpeniski nodilst (sadalās) un bagātina augsni ar K, Na, Ca, Mg, Fe un citām pelnu vielām, kā arī mikroelementiem.
Klārka numurs- skaitļi, kas izsaka vidējo ķīmisko elementu saturu zemes garozā, hidrosfērā, Zemē, kosmosa ķermeņi, ģeoķīmiskās vai kosmoķīmiskās sistēmas utt., attiecībā pret šīs sistēmas kopējo masu. Izteikts % vai g/kg.
Klarku veidi
Ir svara (%, g/t vai g/g) un atomu (% no atomu skaita) klarki. Datu vispārināšana par ķīmiskais sastāvs dažādus iežus, kas veido zemes garozu, ņemot vērā to izplatību 16 km dziļumā, pirmo reizi izgatavoja amerikāņu zinātnieks F. W. Clark (1889). Viņa iegūtos skaitļus par ķīmisko elementu procentuālo daudzumu zemes garozas sastāvā, ko vēlāk nedaudz precizēja A. E. Fersmans, pēc pēdējā ierosinājuma sauca par Klārka skaitļiem vai klarkiem.
Molekulas struktūra. Molekulu elektriskās, optiskās, magnētiskās un citas īpašības ir saistītas ar dažādu molekulu stāvokļu viļņu funkcijām un enerģijām. Informāciju par molekulu stāvokļiem un pārejas iespējamību starp tām sniedz molekulārie spektri.
Vibrāciju frekvences spektros nosaka atomu masas, to izvietojums un starpatomu mijiedarbības dinamika. Frekvences spektros ir atkarīgas no molekulu inerces momentiem, kuru noteikšana pēc spektroskopiskiem datiem ļauj iegūt precīzas vērtības starpatomiskie attālumi molekulā. Kopējais līniju un joslu skaits molekulas vibrāciju spektrā ir atkarīgs no tās simetrijas.
Elektroniskās pārejas molekulās raksturo to elektronu apvalku struktūru un ķīmisko saišu stāvokli. To molekulu spektriem, kurām ir lielāks saišu skaits, ir raksturīgas gara viļņa garuma absorbcijas joslas, kas ietilpst redzamajā reģionā. Vielas, kas ir veidotas no šādām molekulām, raksturo krāsa; šādas vielas ietver visas organiskās krāsvielas.
Joni. Elektronu pāreju rezultātā veidojas joni - atomi vai atomu grupas, kurās elektronu skaits nav vienāds ar protonu skaitu. Ja jonā ir vairāk negatīvi lādētu daļiņu nekā pozitīvi lādētu, tad šādu jonu sauc par negatīvu. Pretējā gadījumā jonu sauc par pozitīvu. Vielās joni ir ļoti izplatīti, piemēram, tie ir visos metālos bez izņēmuma. Iemesls ir tāds, ka viens vai vairāki elektroni no katra metāla atoma tiek atdalīti un pārvietojas metāla iekšienē, veidojot tā saukto elektronu gāzi. Elektronu, tas ir, negatīvo daļiņu, zuduma dēļ metālu atomi kļūst par pozitīviem joniem. Tas attiecas uz metāliem jebkurā stāvoklī - cietā, šķidrā vai gāzveida.
Kristāla režģis modelē pozitīvo jonu izvietojumu viendabīgas metāliskas vielas kristāla iekšpusē.
Ir zināms, ka cietā stāvoklī visi metāli ir kristāli. Visu metālu joni ir sakārtoti, veidojot kristāla režģis. Izkausētajos un iztvaicētos (gāzveida) metālos nav sakārtota jonu izkārtojuma, bet elektronu gāze joprojām paliek starp joniem.
Izotopi- ķīmiskā elementa atomu (un kodolu) šķirnes, kurām ir vienāds atomu (kārtas) numurs, bet dažādi masas skaitļi. Nosaukums ir saistīts ar faktu, ka visi viena atoma izotopi ir novietoti vienā un tajā pašā vietā (vienā šūnā) periodiskajā tabulā. Atoma ķīmiskās īpašības ir atkarīgas no elektronu apvalka struktūras, ko, savukārt, galvenokārt nosaka kodola Z lādiņš (tas ir, protonu skaits tajā), un gandrīz nav atkarīgas no tā masas. skaitlis A (tas ir, kopējais protonu Z un neitronu skaits N). Visiem viena un tā paša elementa izotopiem ir vienāds kodollādiņš, kas atšķiras tikai ar neitronu skaitu. Parasti izotopu apzīmē ar tā ķīmiskā elementa simbolu, kuram tas pieder, pievienojot augšējo kreiso indeksu, kas norāda masas skaitli. Varat arī rakstīt elementa nosaukumu ar defises masas skaitli. Dažiem izotopiem ir tradicionāli īpašvārdi (piemēram, deitērijs, aktinons).
Līdz šim, runājot par atomu teoriju, par to, kā no vairāku veidu atomiem, kas savienoti viens ar otru atšķirīgā secībā, tiek iegūtas vielas, kas pilnīgi atšķiras viena no otras, mēs nekad neesam uzdevuši “bērnišķīgo” jautājumu - kur palika paši atomi nāk no? Kāpēc dažiem elementiem ir daudz atomu un ļoti maz citu, un tie ir ļoti nevienmērīgi sadalīti. Piemēram, tikai viens elements (skābeklis) veido pusi no zemes garozas. Trīs elementi (skābeklis, silīcijs un alumīnijs) kopā veido jau 85%, un, ja tiem pievienosim dzelzi, kāliju, nātriju, kāliju, magniju un titānu, mēs iegūsim 99,5% no zemes garozas. Vairāku desmitu citu elementu īpatsvars veido tikai 0,5%. Retākais metāls uz Zemes ir rēnijs, un zelta ar platīnu nav tik daudz, ne velti tie ir tik dārgi. Un šeit ir vēl viens piemērs: zemes garozā ir apmēram tūkstoš reižu vairāk dzelzs atomu nekā vara atomu, tūkstoš reižu vairāk vara atomu nekā sudraba atomu un simts reižu vairāk sudraba nekā rēnija atomu.
Elementi uz Saules izplatās pavisam citādi: visvairāk ir ūdeņraža (70%) un hēlija (28%), un tikai 2% no visiem pārējiem elementiem.Ja ņemam visu redzamo Visumu, tad ir pat. tajā vairāk ūdeņraža. Kāpēc ir tā, ka? Senatnē un viduslaikos jautājumi par atomu izcelsmi netika uzdoti, jo uzskatīja, ka tie vienmēr pastāv nemainīgā formā un daudzumā (un saskaņā ar Bībeles tradīciju tos radīja Dievs vienā radīšanas dienā ). Un pat tad, kad uzvarēja atomisma teorija un ķīmija sāka strauji attīstīties, un D. I. Mendeļejevs izveidoja savu slaveno elementu sistēmu, jautājums par atomu izcelsmi joprojām tika uzskatīts par vieglprātīgu. Protams, reizēm kāds no zinātniekiem savāca drosmi un ierosināja savu teoriju. Kā jau minēts. 1815. gadā Viljams Prouts ierosināja, ka visi elementi ir cēlušies no vieglākā elementa, ūdeņraža, atomiem. Kā rakstīja Prouts, ūdeņradis ir tā pati seno grieķu filozofu "pirmā matērija". kas ar "kondensāciju" deva visus pārējos elementus.
20. gadsimtā ar astronomu un teorētisko fiziķu pūlēm tika izveidota zinātniska atomu izcelsmes teorija, kas g. vispārīgi runājot atbildēja uz jautājumu par ķīmisko elementu izcelsmi. Ļoti vienkāršotā veidā šī teorija izskatās šādi. Sākumā visa viela tika koncentrēta vienā punktā ar neticami augstu blīvumu (K) * "g / cm") un temperatūru (1027 K). Šie skaitļi ir tik lieli, ka tiem nav vārdu. Apmēram pirms 10 miljardiem gadu tā sauktā Lielā sprādziena rezultātā šis īpaši blīvais un īpaši karstais punkts sāka strauji paplašināties. Fiziķiem ir diezgan labs priekšstats par to, kā notikumi attīstījās 0,01 sekundi pēc sprādziena. Teorija par to, kas notika iepriekš, tika izstrādāta daudz sliktāk, jo toreiz esošajā matērijas receklī tagad zināmie fizikālie likumi tika slikti ievēroti (un jo ātrāk, jo sliktāk). Turklāt jautājums par to, kas notika pirms Lielā sprādziena, būtībā pat netika izskatīts, kopš tā laika pašam nebija laika! Galu galā, ja nav materiālās pasaules, tas ir, nav notikumu, tad no kurienes nāk laiks? Kurš vai kas to uzskaitīs? Tātad lieta sāka strauji izkliedēties un atdzist. Jo zemāka temperatūra, jo vairāk iespēju veidoties dažādām struktūrām (piemēram, istabas temperatūrā var pastāvēt miljoniem dažādu organisko savienojumu, pie +500°C - tikai daži, un virs +1000°C, iespējams, nē var pastāvēt organiskas vielas, - tās visas augstā temperatūrā sadalās sastāvdaļās. Pēc zinātnieku domām, 3 minūtes pēc sprādziena, kad temperatūra nokritās līdz miljardam grādu, sākās nukleosintēzes process (šis vārds cēlies no latīņu kodola - “kodols” un grieķu valodas “sintēze” - “savienojums, kombinācija”), i., savienojums apstrādā protonus un neitronus dažādu elementu kodolos. Papildus protoniem - ūdeņraža kodoliem parādījās arī hēlija kodoli; Šie kodoli vēl nevarēja piesaistīt elektronus un veidot agomus arī tāpēc paaugstināta temperatūra. Primārais Visums sastāvēja no ūdeņraža (apmēram 75%) un hēlija, ar nelielu daudzumu nākamā lielākā elementa - litija (tā kodolā ir trīs protoni). Šis sastāvs nav mainījies apmēram 500 tūkstošus gadu. Visums turpināja paplašināties, atdzist un kļuva arvien retāks. Temperatūrai noslīdot līdz +3000 "C. elektroniem radās iespēja apvienoties ar kodoliem, kas noveda pie stabilu ūdeņraža un hēlija atomu veidošanās.
Šķiet, ka Visumam, kas sastāv no ūdeņraža un hēlija, vajadzētu turpināt paplašināties un atdzist līdz bezgalībai. Bet tad būtu ne tikai citi elementi, bet arī galaktikas, zvaigznes un arī mēs. Universālās gravitācijas spēki (gravitācija) stājās pretī Visuma bezgalīgajai paplašināšanai. Vielas gravitācijas saspiešanu dažādās retinātā Visuma vietās pavadīja atkārtota spēcīga karsēšana - sākās zvaigžņu masas veidošanās stadija, kas ilga aptuveni 100 miljonus gadu.Tajos kosmosa reģionos, kas sastāv no gāzes un putekļiem, kur temperatūra sasniedza 10 miljonus grādu, hēlija kodoltermiskās saplūšanas process sākās ar ūdeņraža kodolu saplūšanu. Šīs kodolreakcijas pavadīja milzīga enerģijas daudzuma izdalīšanās, kas tika izstarota apkārtējā telpā: tā iedegās jauna zvaigzne. Kā kamēr tajā bija pietiekami daudz ūdeņraža, starojums, kas "spiedās no iekšpuses" stājās pretī zvaigznes saspiešanai gravitācijas ietekmē. Arī mūsu Saule spīd ūdeņraža "degšanas" dēļ. Šis process ir ļoti lēns, kopš tuvināšanās. Divu pozitīvi lādētu protonu veidošanos novērš Kulona atgrūšanas spēks. Tātad mūsu gaismeklim ir paredzēti vēl daudzi dzīves gadi.
Kad ūdeņraža degvielas padeve beidzas, pamazām apstājas arī hēlija sintēze, un līdz ar to izgaist spēcīgais starojums. Smaguma spēki atkal saspiež zvaigzni, paaugstinās temperatūra un kļūst iespējams hēlija kodolu saplūde vienam ar otru, veidojot oglekļa kodolus (6 protoni) un skābekli (kodolā 8 protoni). Šos kodolprocesus pavada arī enerģijas izdalīšanās. Bet agri vai vēlu hēlija krājumiem pienāks gals. Un tad nāk trešais zvaigznes saspiešanas posms ar gravitācijas spēkiem. Un tad viss ir atkarīgs no zvaigznes masas šajā posmā. Ja masa nav ļoti liela (kā mūsu Saule), tad temperatūras paaugstināšanās ietekme zvaigznes saraušanās laikā nebūs pietiekama, lai ogleklis un skābeklis nonāktu tālākās kodolsintēzes reakcijās; tāda zvaigzne kļūst par tā saukto balto punduri. Smagāki elementi tiek "ražoti" zvaigznēs, kuras astronomi dēvē par sarkanajiem milžiem – to masa vairākas reizes pārsniedz Saules masu. Šajās zvaigznēs notiek smagāku elementu sintēzes reakcijas no oglekļa un skābekļa. Kā tēlaini izsakās astronomi, zvaigznes ir kodoluguns, kuru pelni ir smagi ķīmiskie elementi.
33
2- 1822
Enerģija, kas izdalās šajā zvaigznes dzīves posmā, ļoti "uzpūš" sarkanā milža ārējos slāņus; ja mūsu Saule būtu tāda zvaigzne. Zeme būtu šīs milzu bumbas iekšienē – izredzes visam uz zemes nav no patīkamākajām. Zvaigžņu vējš.
"elpojot" no sarkano milžu virsmas, izplata kosmosā šo zvaigžņu sintezētos ķīmiskos elementus, kas veido miglājus (daudzi no tiem ir redzami caur teleskopu). Sarkanie milži dzīvo salīdzinoši īsu mūžu – simtiem reižu mazāk nekā Saule. Ja šādas zvaigznes masa 10 reizes pārsniedz Saules masu, tad rodas apstākļi (temperatūra miljards grādu) elementu sintēzei līdz pat dzelzs. Yalro dzelzs ir visstabilākais no visiem serdeņiem. Tas nozīmē, ka par dzelzi vieglāku elementu sintēzes reakcijas notiek ar enerģijas izdalīšanos, savukārt smagāku elementu sintēzei nepieciešama enerģija. Patērējot enerģiju, notiek arī dzelzs sadalīšanās reakcijas vieglākos elementos. Tāpēc zvaigznēs, kas sasniegušas "dzelzs" attīstības stadiju, notiek dramatiski procesi: tā vietā, lai atbrīvotu enerģiju, tā tiek absorbēta, ko pavada strauja temperatūras pazemināšanās un saspiešana līdz ļoti mazam tilpumam; astronomi šo procesu sauc par gravitācijas sabrukumu (no latīņu vārda collapsus - "novājināts, kritis"; ne velti ārsti sauc par pēkšņu asinsspiediena pazemināšanos, kas ir ļoti bīstama cilvēkiem). Gravitācijas sabrukuma laikā veidojas milzīgs skaits neitronu, kas lādiņa trūkuma dēļ viegli iekļūst visu pieejamo elementu kodolos. Ar neitroniem pārsātinātos kodolos notiek īpaša transformācija (to sauc par beta sabrukšanu), kuras laikā no neitrona veidojas protons; rezultātā nākamais elements tiek iegūts no šī elementa kodola, kura kodolā jau ir vēl viens protons. Zinātnieki ir iemācījušies reproducēt šādus procesus sauszemes apstākļos; Labi slavens piemērs- plutonija-239 izotopa sintēze, kad, apstarojot dabisko urānu (92 protoni, 146 neitroni) ar neitroniem, tā kodols uztver vienu neitronu un veidojas mākslīgais elements neptūnijs (93 protoni, 146 neitroni), un no tā - tas pats nāvējošs plutonijs (94 protoni, 145 neitroni), ko izmanto atombumbas. Zvaigznēs, kurās notiek gravitācijas sabrukums, neitronu uztveršanas un sekojošās beta sabrukšanas rezultātā veidojas simtiem dažādu kodolu no visiem iespējamiem ķīmisko elementu izotopu. Zvaigznes sabrukums beidzas ar grandiozu sprādzienu, ko pavada milzīgas matērijas masas izmešana kosmosā – veidojas supernova. Izmestā viela, kas satur visus periodiskās tabulas elementus (un mūsu ķermenī ir tie paši atomi!), Izkliedējas ar ātrumu līdz 10 000 km / s. un nelielas mirušās zvaigznes matērijas paliekas tiek saspiestas (sakrīt), veidojoties superblīvai neitronu zvaigznei vai pat melnam caurumam. Reizēm šādas zvaigznes uzliesmo mūsu debesīs, un, ja uzliesmojums nav pārāk tālu, supernova spožumā pārspēj visas pārējās zvaigznes. Un nav brīnums: supernovas spilgtums var pārsniegt visas galaktikas, kas sastāv no miljarda. zvaigznes! Viena no šīm " jaunajām "zvaigznēm, saskaņā ar Ķīnas hronikām, uzliesmoja 1054. gadā. Tagad šajā vietā atrodas slavenais Krabja miglājs Vērša zvaigznājā, un tā centrā ir strauji rotējošs (30 apgriezieni sekundē!) ) Neitronu zvaigzne. Par laimi (mums , nevis jaunu elementu sintēzei), šādas zvaigznes līdz šim ir uzliesmojušas tikai tālās galaktikās ...
Zvaigžņu "degšanas" un supernovu eksplozijas rezultātā visi zināmie ķīmiskie elementi izrādījās kosmosā. Supernovu paliekas izplešanās miglāju veidā, radioaktīvo pārvērtību “uzkarsētas”, saduras savā starpā, saplūst blīvos veidojumos, no kuriem gravitācijas spēku ietekmē rodas jaunas paaudzes zvaigznes. Šīs zvaigznes (arī mūsu Saule) jau no pašiem savas pastāvēšanas pirmsākumiem satur smago elementu piejaukumu savā sastāvā; tie paši elementi ir ietverti gāzu un putekļu mākoņos, kas ieskauj šīs zvaigznes, no kuriem veidojas planētas. Tātad elementi, kas veido visas lietas mums apkārt, ieskaitot mūsu ķermeni, radās grandiozu kosmisko procesu rezultātā ...
Kāpēc daži elementi veidojas daudz, bet citi - maz? Izrādās, ka nukleosintēzes procesā, visticamāk, veidojas kodoli, kas sastāv no neliela pāra skaita šutonu un neitronu. Smagie kodoli, kas "pārpildīti" ar protoniem un neitroniem, ir mazāk stabili, un to Visumā ir mazāk. Pastāv vispārējs noteikums: jo lielāks kodola lādiņš, jo tas ir smagāks, jo mazāk šādu kodolu Visumā. Tomēr šis noteikums ne vienmēr tiek ievērots. Piemēram, zemes garozā ir maz litija (3 protoni, 3 neitroni) un bora (5 protoni un 5 vai 6 neitroni) vieglo kodolu. Tiek pieņemts, ka vairāku iemeslu dēļ šie kodoli nevar veidoties zvaigžņu iekšienē, bet kosmisko staru ietekmē tie “atdalās” no starpzvaigžņu telpā uzkrātajiem smagākiem kodoliem. Tādējādi dažādu elementu attiecība uz Zemes ir atbalss no turbulentiem procesiem kosmosā, kas notika pirms miljardiem gadu, Visuma attīstības vēlākajos posmos.
Atbildes uz jautājumiem,
iesniegts eksāmenam disciplīnā „Fizikālie un ķīmiskie procesi in vidi» specialitātes "Vides vadība un audits rūpniecībā" trešā kursa studentiem
Atomu pārpilnība vidē. Klārka elementi.
elements klarks - elementa vidējā satura skaitlisks novērtējums zemes garozā, hidrosfērā, atmosfērā, Zemē kopumā, dažāda veida iežos, kosmosa objektos utt. Elementa klarku var izteikt masas vienībās (% , g/t) vai atomu %. Ieviesa Fersmans, nosaukts amerikāņu ģeoķīmiķa Frenka Unglisorta vārdā.
Ķīmisko elementu kvantitatīvo sadalījumu zemes garozā vispirms noteica Klārks. Viņš zemes garozā iekļāva arī hidrosfēru un atmosfēru. Tomēr hidrosfēras masa ir daži %, un atmosfēra ir simtdaļas % no cietās zemes garozas masas, tāpēc Klārka skaitļi galvenokārt atspoguļo cietās zemes garozas sastāvu. Tātad 1889. gadā klarkas tika aprēķinātas 10 elementiem, 1924. gadā - 50 elementiem.
Mūsdienu radiometriskās, neitronu aktivācijas, atomu absorbcijas un citas analīzes metodes ļauj ar lielu precizitāti un jutīgumu noteikt ķīmisko elementu saturu iežos un minerālos. Priekšstati par Klārksu ir mainījušies. N-r: Ge 1898. gadā Fox uzskatīja, ka klarks ir vienāds ar n * 10 -10%. Ge bija slikti pētīts, un tam nebija praktiskas vērtības. 1924. gadā viņam Klārks tika aprēķināts kā n * 10 -9% (Clark un G. Washington). Vēlāk Ge tika atrasts oglēs, un tā klarka palielinājās līdz 0,n%. Ge tiek izmantots radiotehnikā, germānija izejvielu meklējumos, detalizēts Ge ģeoķīmijas pētījums parādīja, ka Ge nav tik reti sastopams zemes garozā, tā klarks litosfērā ir 1,4 * 10 -4%, gandrīz tāds pats. tāpat kā Sn, As, tas ir daudz vairāk zemes garozā nekā Au, Pt, Ag.
Atomu pārpilnība
Vernadskis iepazīstināja ar ķīmisko elementu izkliedētā stāvokļa jēdzienu, un tas tika apstiprināts. Visi elementi ir visur, var runāt tikai par analīzes jutīguma trūkumu, kas neļauj noteikt viena vai otra elementa saturu pētāmajā vidē.Šo noteikumu par ķīmisko elementu vispārējo izkliedi sauc par Klārka-Vernadska likumu.
Pamatojoties uz elementu klarkām cietajā zemes garozā (apmēram Vinogradovu), gandrīz ½ cietās zemes garozas sastāv no O, tas ir, zemes garoza ir "skābekļa sfēra", skābekļa viela.
Lielākajai daļai elementu klarki nepārsniedz 0,01-0,0001% - tie ir reti elementi. Ja šiem elementiem ir vāja koncentrēšanās spēja, tos sauc par asiem izkliedētiem (Br, In, Ra, I, Hf).
NR: U un Br Clarke vērtības ir attiecīgi ≈ 2,5*10-4, 2,1*10-4, bet U ir tikai rets elements, jo tās atradnes ir zināmas, un Br ir reta izkaisīta, jo. tas nav koncentrēts zemes garozā. Mikroelementi - elementi, kas šajā sistēmā atrodas nelielos daudzumos (≈ 0,01% vai mazāk). Tādējādi Al ir mikroelements organismos un makroelements silikāta iežos.
Elementu klasifikācija pēc Vernadska.
Zemes garozā periodiskajā sistēmā radniecīgie elementi uzvedas atšķirīgi – tie dažādos veidos migrē zemes garozā. Vernadskis ņēma vērā svarīgākos momentus elementu vēsturē zemes garozā. Galvenā nozīme tika piešķirta tādām parādībām un procesiem kā radioaktivitāte, migrācijas atgriezeniskums un neatgriezeniskums. Spēja nodrošināt minerālvielas. Vernadskis identificēja 6 elementu grupas:
cēlgāzes (He, Ne, Ar, Kr, Xe) - 5 elementi;
cēlmetāli (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Au) - 7 elementi;
cikliskie elementi (piedalās sarežģītos ciklos) - 44 elementi;
izkliedēti elementi - 11 elementi;
augsti radioaktīvie elementi (Po, Ra, Rn, Ac, Th, Pa, U) - 7 elementi;
retzemju elementi - 15 elementi.
Zemes garozā dominē 3. grupas elementi, kas galvenokārt sastāv no akmeņiem, ūdens un organismiem.
Ikdienas pieredzes priekšstati neatbilst reālajiem datiem. Tātad Zn, Cu ir plaši izplatīti ikdienas dzīvē un tehnoloģijās, un Zr (cirkonijs) un Ti mums ir reti sastopami elementi. Lai gan Zr zemes garozā ir 4 reizes vairāk nekā Cu, bet Ti - 95 reizes. Šo elementu "retums" ir izskaidrojams ar grūtībām tos iegūt no rūdām.
Ķīmiskie elementi mijiedarbojas viens ar otru nevis proporcionāli to masai, bet gan atomu skaitam. Tāpēc klarkus var aprēķināt ne tikai masas %, bet arī % no atomu skaita, t.i. ņemot vērā atomu masas (Čirvinskis, Fersmans). Tajā pašā laikā smago elementu klarkas samazinās, bet vieglo - palielinās.
Piemēram:Atomu skaita aprēķins sniedz kontrastējošāku priekšstatu par ķīmisko elementu pārpilnību - vēl lielāku skābekļa pārsvaru un smago elementu retumu.
Kad tika noteikts vidējais zemes garozas sastāvs, radās jautājums par elementu nevienmērīgā sadalījuma iemeslu. Šie ganāmpulki ir saistīti ar atomu strukturālajām iezīmēm.
Apsveriet saistību starp klarku vērtību un elementu ķīmiskajām īpašībām.
Tātad sārmu metāli Li, Na, K, Rb, Cs, Fr ir ķīmiski tuvu viens otram - viens valences elektrons, bet klarka vērtības atšķiras - Na un K - ≈ 2,5; Rb - 1,5 * 10 -2; Li - 3,2 * 10 -3; Cs - 3,7 * 10 -4; Fr - mākslīgs elements. Klārka vērtības F un Cl, Br un I, Si (29,5) un Ge (1,4 * 10 -4), Ba (6,5 * 10 -2) un Ra (2 * 10 -10) krasi atšķiras.
No otras puses, ķīmiski dažādiem elementiem ir līdzīgi klarki - Mn (0,1) un P (0,093), Rb (1,5 * 10 -2) un Cl (1,7 * 10 -2).
Fersmans uzzīmēja atomu klarku vērtību atkarību periodiskās tabulas pāra un nepāra elementiem no elementa kārtas numura. Izrādījās, ka līdz ar atoma kodola struktūras sarežģījumiem (smagākiem) elementu klarki samazinās. Taču šīs atkarības (līknes) izrādījās pārrautas.
Fersmans uzzīmēja hipotētisku viduslīniju, kas pakāpeniski samazinājās, palielinoties elementa atomu skaitam. Elementus, kas atrodas virs vidējās līnijas, veidojot virsotnes, zinātnieks sauca par pārpalikumu (O, Si, Fe utt.), Un tos, kas atrodas zem līnijas, par deficītiem (inertās gāzes utt.). No iegūtās atkarības izriet, ka zemes garozā dominē vieglie atomi, kas aizņem Periodiskās sistēmas sākotnējās šūnas, kuru kodolos ir neliels daudzums protonu un neitronu. Patiešām, pēc Fe (Nr. 26) nav neviena kopīga elementa.
Tālāk Oddo (itāļu zinātnieks) un Harkinss (amerikāņu zinātnieks) 1925.-28. tika konstatēta vēl viena elementu pārpilnības iezīme. Zemes garozā dominē elementi ar pāra skaitļiem un atomu masu. Starp blakus esošajiem elementiem pāra elementu klarki gandrīz vienmēr ir augstāki nekā nepāra elementi. 9 visbiežāk sastopamajiem elementiem (8 O, 14 Si, 13 Al, 26 Fe, 20 Ca, 11 Na, 19 K, 12 Mg, 22 Ti) pāra elementu masas klarki veido 86,43%, un nepāra - 13,05 %.Īpaši lieli ir to elementu klarki, kuru atommasa dalās ar 4, tie ir O, Mg, Si, Ca.
Saskaņā ar Fersmana pētījumiem 4q tipa kodoli (q ir vesels skaitlis) veido 86,3% no zemes garozas. Retāk sastopami 4q+3 kodoli (12,7%) un ļoti maz 4q+1 un 4q+2 kodolu (1%).
No pāra elementiem, sākot ar He, katrā sestajā ir vislielākie klarki: O (Nr. 8), Si (Nr. 14), Ca (Nr. 20), Fe (Nr. 26). Nepāra elementiem - līdzīgs noteikums (sākot ar H) - N (Nr. 7), Al (Nr. 13), K (Nr. 19), Mg (Nr. 25).
Tātad zemes garozā dominē kodoli ar nelielu un pāra skaitu protonu un neitronu.
Klārks laika gaitā ir mainījies. Tātad radioaktīvās sabrukšanas rezultātā bija mazāk U un Th, bet vairāk Pb. Tādi procesi kā gāzu izkliede, meteorītu nokrišņi arī spēlēja savu lomu, mainot elementu klarku vērtības.
Galvenās zemes garozas ķīmisko izmaiņu tendences. Liela matērijas cirkulācija zemes garozā.
VIELU APRITE. Zemes garozas viela atrodas nepārtrauktā kustībā, ko izraisa dažādi ar fiziskiem saistīti iemesli. matērijas īpašības, planetārās, ģeoloģiskās, ģeogrāfiskās un biol. zemes apstākļi. Šī kustība vienmēr un nepārtraukti notiek ģeoloģiskā laikā, ne mazāk kā pusotru un acīmredzot ne vairāk kā trīs miljardus gadu. AT pēdējie gadi izaugusi jauna ģeoloģiskā cikla zinātne - ģeoķīmija, kuras uzdevums ir pētīt ķīmiju. elementi, kas veido mūsu planētu. Tās pētījuma galvenais priekšmets ir ķīmisko vielu kustības. Zemes vielas elementi, neatkarīgi no tā, kas var izraisīt šīs kustības. Šīs elementu kustības sauc par ķīmiskajām migrācijām. elementi. Starp migrācijām ir tādas, kuru laikā ķīm. elements pēc ilgāka vai īsāka laika perioda neizbēgami atgriežas sākotnējā stāvoklī; šādas ķīmijas vēsture. elementi zemes garozā var samazināties tā. uz atgriezenisku procesu un tiek pasniegts apļveida procesa, cirkulācijas veidā. Šāda veida migrācija nav raksturīga visiem elementiem, bet ievērojamam skaitam no tiem, tostarp lielākajai daļai ķīmisko elementu. elementi, kas veido augu vai dzīvnieku organismus un vidi ap mums – okeānus un ūdeņus, akmeņus un gaisu. Šādiem elementiem visi vai nospiedošais vairākums to atomu atrodas vielu apritē, citiem tikai nenozīmīgu daļu no tiem aptver cikli. Neapšaubāmi, lielāko daļu zemes garozas matērijas līdz 20-25 km dziļumam klāj žiruļi. Par šādu ķīmiju cirkulāro procesu elementi ir raksturīgi un dominējoši starp to migrācijām (attēlā norādīts kārtas skaitlis). H, Be4, B5, C', N7, 08, P9, Nan, Mg12, Aha, Sii4, Pi5, Sie, Cli7, K19, Ca2o, Ti22, V23, Cr24, Mn25, Fe2e, Co27, Ni28, Cu29, Zn30 , Ge32, As33, Se34, Sr38, Mo42, Ag47, Cd48, Sn50, Sb51, Te62, Ba56) W74, Au79, Hg80, T]81, Pb82, Bi83. Pamatojoties uz to, šos elementus var atdalīt no citiem elementiem kā cikliskus vai organogēnus elementus. Tas. cikli raksturo 42 elementus no 92, kas iekļauti Mendeļejeva elementu sistēmā, un šis skaitlis ietver visbiežāk dominējošos zemes elementus.
Pakavēsimies pie pirmā veida K., kas ietver biogēnās migrācijas. Šie klimatiskie apstākļi aptver biosfēru (t.i., atmosfēru, hidrosfēru un laika apstākļu garozu). Zem hidrosfēras tie uztver bazalta apvalku, kas tuvojas okeāna dibenam. Zem zemes ieplaku secībā tie aptver nogulumiežu biezumu (stratosfēru), metamorfās un granīta čaulas un iekļūst bazalta apvalkā. No zemes dzīlēm, kas atrodas aiz bazalta čaumalas, zemes viela neietilpst novērotajā K. Tā neietilpst tajos arī no augšas stratosfēras augšējo daļu robežu dēļ. Tas. ķīmiskie cikli. elementi ir virsmas parādības, kas notiek atmosfērā līdz 15-20 km augstumam (ne augstākam), bet litosfērā - ne dziļāk par 15-20 km. Jebkuram K., lai tas pastāvīgi atjaunotos, ir nepieciešams ārējās enerģijas pieplūdums. Ir divi galvenie un bez šaubām. šādas enerģijas avots: 1) kosmiskā enerģija - saules starojums (no tā gandrīz pilnībā atkarīga biogēnā migrācija) un 2) atomenerģija, kas saistīta ar elementu "78. sērijas urāns, torijs, kālijs, rubīdijs" radioaktīvo sabrukšanu. Ar mazāku precizitātes pakāpi var izolēt mehānisko enerģiju, kas saistīta ar zemes masu kustību (smaguma dēļ), un, iespējams, kosmiskā enerģija, kas iekļūst no augšas (Hesa stari).
Cikli, kuros tverti vairāki zemes čaumalas, iet lēni, ar pieturām un redzami tikai ģeoloģiskā laikā. Bieži vien tie aptver vairākus ģeologu periodus. Tos izraisa ģeologi, zemes un okeānu pārvietošanās. Daļas K. var ātri iziet (piemēram, biogēnā migrācija).
" |
Ūdeņradis (H) ir ļoti viegls ķīmiskais elements, kura saturs Zemes garozā ir 0,9% pēc masas un 11,19% ūdenī.
Ūdeņraža raksturojums
Viegluma ziņā tas ir pirmais starp gāzēm. Normālos apstākļos tas ir bez garšas, bezkrāsains un absolūti bez smaržas. Nokļūstot termosfērā, tā zemā svara dēļ lido kosmosā.
Visā Visumā tas ir vislielākais ķīmiskais elements (75% no kopējās vielu masas). Tik daudz, ka daudzas zvaigznes kosmosā pilnībā sastāv no tā. Piemēram, Saule. Tās galvenā sastāvdaļa ir ūdeņradis. Un siltums un gaisma ir enerģijas izdalīšanās rezultāts materiāla kodolu saplūšanas laikā. Arī kosmosā ir veseli dažāda izmēra, blīvuma un temperatūras molekulu mākoņi.
Fizikālās īpašības
Augsta temperatūra un spiediens būtiski maina tā īpašības, bet normālos apstākļos tas:
Tam ir augsta siltumvadītspēja, salīdzinot ar citām gāzēm,
Nav toksisks un slikti šķīst ūdenī
Ar blīvumu 0,0899 g / l pie 0 ° C un 1 atm.,
Pārvēršas šķidrumā pie -252,8°C
Kļūst ciets pie -259,1°C.,
Īpatnējais sadegšanas siltums ir 120,9,106 J/kg.
Lai pārietu šķidrā vai cietā stāvoklī, augstspiediena un ļoti zemas temperatūras. Sašķidrināts tas ir šķidrs un viegls.
Ķīmiskās īpašības
Zem spiediena un dzesēšanas (-252,87 gr. C) ūdeņradis iegūst šķidru stāvokli, kas pēc svara ir vieglāks nekā jebkurš analogs. Tajā viņš ieņem mazāk vietas nekā gāzveida formā.
Viņš ir tipisks nemetāls. Laboratorijās to iegūst, metāliem (piemēram, cinkam vai dzelzi) reaģējot ar atšķaidītām skābēm. Normālos apstākļos tas ir neaktīvs un reaģē tikai ar aktīviem nemetāliem. Ūdeņradis var atdalīt skābekli no oksīdiem un reducēt metālus no savienojumiem. Tas un tā maisījumi veido ūdeņraža saites ar noteiktiem elementiem.
Gāze labi šķīst etanolā un daudzos metālos, īpaši pallādijā. Sudrabs to nešķīst. Ūdeņradis var oksidēties degšanas laikā skābeklī vai gaisā, kā arī mijiedarbojoties ar halogēniem.
Savienojot ar skābekli, veidojas ūdens. Ja temperatūra ir normāla, tad reakcija ir lēna, ja virs 550 ° C - ar sprādzienu (pārvēršas sprādzienbīstamā gāzē).
Ūdeņraža atrašana dabā
Lai gan uz mūsu planētas ir daudz ūdeņraža, bet iekšā tīrā formā viņu nav viegli atrast. Maz to var atrast vulkānu izvirdumu laikā, naftas ieguves laikā un organisko vielu sadalīšanās vietā.
Vairāk nekā puse no kopējā daudzuma ir sastāvā ar ūdeni. Tas ir iekļauts arī eļļas, dažādu mālu, degošu gāzu, dzīvnieku un augu struktūrā (klātbūtne katrā dzīvā šūnā ir 50% pēc atomu skaita).
Ūdeņraža cikls dabā
Katru gadu ūdenstilpēs un augsnē sadalās milzīgs daudzums (miljardos tonnu) augu atlieku, un šī sadalīšanās atmosfērā izšļakstās milzīgs ūdeņraža daudzums. Tas izdalās arī jebkuras baktēriju izraisītas fermentācijas, sadegšanas laikā un kopā ar skābekli piedalās ūdens apritē.
Pielietojums ūdeņradim
Elementu cilvēce aktīvi izmanto savās darbībās, tāpēc esam iemācījušies to iegūt rūpnieciskā mērogā:
Meteoroloģija, ķīmiskā ražošana;
margarīna ražošana;
Kā degviela raķetēm (šķidrais ūdeņradis);
Enerģētika elektrisko ģeneratoru dzesēšanai;
Metālu metināšana un griešana.
Ūdeņraža masu izmanto sintētiskā benzīna (zemas kvalitātes degvielas kvalitātes uzlabošanai), amonjaka, hlorūdeņraža, spirtu un citu materiālu ražošanā. Kodolenerģija aktīvi izmanto savus izotopus.
Preparātu "ūdeņraža peroksīds" plaši izmanto metalurģijā, elektronikas rūpniecībā, celulozes un papīra ražošanā, linu un kokvilnas audumu balināšanā, matu krāsu un kosmētikas, polimēru ražošanā un medicīnā brūču ārstēšanai.
Šīs gāzes "sprādzienbīstamība" var kļūt par nāvējošu ieroci - ūdeņraža bumbu. Tās sprādzienu pavada milzīgs radioaktīvo vielu daudzums, un tas ir kaitīgs visam dzīvajam.
Šķidrā ūdeņraža saskare ar ādu apdraud smagus un sāpīgus apsaldējumus.