Bakit sa bilang ng mga atomo sa lupa. Mga anyo ng paghahanap ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal sa crust ng lupa. Paghahanap ng hydrogen sa kalikasan
Elemental na Komposisyon ng Living Matter at OM ng Nasusunog na Fossil
Ang mga nasusunog na fossil ay naglalaman sa kanilang komposisyon ng parehong mga elemento bilang sangkap ng mga buhay na organismo, kaya ang mga elemento - carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen, sulfur at phosphorus tinatawag o biogenic, o biophilic, o organogenic.
Hydrogen, carbon, oxygen at nitrogen account para sa mahigit 99% pareho ang masa at ang bilang ng mga atomo na bumubuo sa lahat ng nabubuhay na organismo. Bilang karagdagan sa mga ito, sa makabuluhang dami sa mga buhay na organismo, ang isa pang mata ay maaaring puro.
lo 20-22 elemento ng kemikal. 12 elemento ang bumubuo sa 99.29%, ang natitira ay 0.71%
Kasaganaan ng espasyo: H, He, C, N.
Hanggang 50% - C, hanggang 20% - O, hanggang 8% - H, 10-15% - N, 2-6% - P, 1% - S, 1% - K, ½% - Mg at Ca, 0 .2% - Fe, sa mga bakas na halaga - Na, Mn, Cu, Zn.
Ang istraktura ng atom, isotopes, pamamahagi ng hydrogen, oxygen, sulfur at nitrogen sa crust ng lupa
HYDROGEN - ang pangunahing elemento ng kosmos, ang pinakakaraniwang elemento ng uniberso . Chem e-t 1 group, atomic number 1, atomic mass 1.0079. Sa modernong mga edisyon ng periodic table, ang H ay inilalagay din sa pangkat VII sa itaas ng F, dahil ang ilang mga katangian ng H ay katulad ng mga katangian ng mga halogens. Tatlong H isotopes ang kilala. Dalawang stable ang protium 1 H - P (99.985%), deuterium 2 H - D (0.015%), at isang radioactive ay tritium 3 H - T, T 1/2 = 12.262 taon. Ang isa pa ay artipisyal na nakuha - ang ikaapat na lubhang hindi matatag na isotope - 4 H. Sa paghihiwalay ng P at D sa natural na kondisyon Ang pagsingaw ay gumaganap ng pangunahing papel, gayunpaman, ang masa ng mga tubig sa karagatan ng mundo ay napakalaki na ang nilalaman ng deuterium dito ay bahagyang nagbabago. Sa mga tropikal na bansa, ang nilalaman ng deuterium sa pag-ulan mas mataas kaysa sa polar zone. Sa malayang estado, ang H ay isang walang kulay na gas, walang amoy at walang lasa, ang pinakamagaan sa lahat ng mga gas, 14.4 beses na mas magaan kaysa sa hangin. Ang H ay nagiging likido sa -252.6°C, solid sa -259.1°C. Ang H ay isang mahusay na ahente ng pagbabawas. Ito ay nasusunog sa O na may hindi maliwanag na apoy, na bumubuo ng tubig. Sa crust ng lupa, ang H ay mas maliit kaysa sa mga bituin at sa Araw. Ang bigat nito clarke sa crust ng lupa ay 1%. Sa mga natural na compound ng kemikal, bumubuo ang H ionic, covalent at hydrogen bonds . Ang mga hydrogen bond ay may mahalagang papel sa mga biopolymer (carbohydrates, alkohol, protina, mga nucleic acid), tukuyin ang mga katangian at istraktura ng mga kerogen geopolymer at mga molekula ng GI. Sa ilang kundisyon ang isang H atom ay maaaring pagsamahin sa dalawang iba pang mga atom sa parehong oras. Bilang isang patakaran, ito ay bumubuo ng isang malakas na covalent bond sa isa sa kanila, at isang mahina sa isa pa, na tinatawag na hydrogen bond.
OXYGEN - Ang pinakakaraniwang elemento ng crust ng lupa, ito ay 49.13% sa timbang. Ang O ay may serial number 8, ay nasa period 2, group VI, atomic mass 15.9994. Tatlong matatag na isotopes ng O ang kilala - 16 O (99.759%), 17 O (0.0371%), 18 O (0.2039%). Walang mahabang buhay na radioactive isotopes ng O. Artipisyal radioactive isotope 15 O (T 1/2 = 122 segundo). Ang isotope ratio 18 O/16 O ay ginagamit para sa geological reconstructions, na sa mga natural na bagay ay nag-iiba ng 10% mula 1/475 hanggang 1/525. Ang mga polar ice ay may pinakamababang isotopic coefficient, ang pinakamataas - CO 2 ng atmospera. Kapag inihambing ang isotopic na komposisyon, ginagamit ang halaga d 18 O, na kinakalkula ng formula: d 18 O‰= . sa likod pamantayan ang average na ratio ng mga isotopes na ito sa tubig sa karagatan ay kinuha. Ang mga pagkakaiba-iba sa isotopic na komposisyon ng O sa gp, ang tubig ay tinutukoy ng temperatura kung saan nagpapatuloy ang proseso ng pagbuo ng mga tiyak na mineral. Ang mas mababang T, magiging mas intensive isotope fractionation. Ito ay pinaniniwalaan na ang O isotope na komposisyon ng karagatan ay hindi nagbago sa nakalipas na 500 milyong taon. Ang pangunahing kadahilanan na tumutukoy sa isotopic shift (mga pagkakaiba-iba sa isotopic na komposisyon sa kalikasan) ay ang kinetic effect na tinutukoy ng temperatura ng reaksyon. O sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang gas ay hindi nakikita, walang lasa, walang amoy. Sa mga reaksyon sa napakaraming mga atomo, ang O ay kumikilos bilang ahente ng oxidizing. Tanging sa reaksyon sa F ay ang oxidizing agent F. O umiiral sa mga pagbabago sa biallotropic . Una- molekular na oxygen - O 2 Ang pangalawang pagbabago ay ozone - O 3, arr sa ilalim ng pagkilos ng mga electrical discharge sa hangin at purong O, sa mga radioactive na proseso, sa pamamagitan ng pagkilos ng ultraviolet rays sa ordinaryong O. Sa kalikasan Mga 3 patuloy na nabuo sa ilalim ng impluwensya ng UV rays sa itaas na mga layer kapaligiran. Sa taas na humigit-kumulang 30-50 km mayroong isang "ozone screen" na kumukuha ng karamihan sa mga sinag ng UV, na nagpoprotekta sa mga organismo ng biosphere mula sa mga nakakapinsalang epekto ng mga sinag na ito. Sa mababang konsentrasyon, Mga 3 kaaya-aya, nakakapreskong amoy, ngunit kung nasa hangin higit sa 1% O 3 ito ay lubos na nakakalason .
NITROGEN - puro sa biosphere: nananaig ito sa atmospera (75.31% sa timbang, 78.7% sa dami), at sa crust ng lupa. timbang clark - 0.045%. Kemikal na elemento ng pangkat V, 2 panahon atomic number 7, atomic mass 14.0067. Tatlong N isotopes ang kilala - dalawa stable 14 N (99.635%) at 15 N (0.365%) at radioactive 13 N, T 1/2 = 10.08 min. Pangkalahatang scatter ng mga halaga ng ratio 15 N/ 14 N maliit . Ang mga langis ay pinayaman sa 15 N isotope, at ang kasama mga natural na gas pinaghirapan nila. Ang oil shale ay pinayaman din sa mabigat na isotope N 2 na walang kulay na gas, walang lasa at walang amoy. N hindi tulad ng O hindi sumusuporta sa paghinga, ang timpla N na may O ay pinaka-katanggap-tanggap para sa hininga ng karamihan sa mga naninirahan sa ating planeta. Ang N ay hindi aktibo sa kemikal. Ito ay bahagi ng GI ng lahat ng mga organismo. Ang mababang aktibidad ng kemikal ng nitrogen ay tinutukoy ng istraktura ng molekula nito. Tulad ng karamihan sa mga gas, maliban sa mga hindi gumagalaw, ang molekula N ay binubuo ng dalawang atomo. Sa pagbuo ng isang bono sa pagitan nila, 3 valence electron ng panlabas na shell ng bawat atom ang lumahok, na bumubuo triple covalent chemical bond , na nagbibigay ang pinaka-matatag ng lahat ng kilalang diatomic molecule. "Pormal" na valency mula -3 hanggang +5, "totoo" na valence 3. Pagbubuo ng malakas na covalent bond na may O, H at C, ito ay bahagi ng mga kumplikadong ions: -, -, +, na nagbibigay ng madaling natutunaw na mga asing-gamot.
SULPHUR - e-t ZK, sa mantle (ultrabasic rocks) ito ay 5 beses na mas mababa kaysa sa lithosphere. Clark sa ZK - 0,1%. Pangkat ng elementong kimikal VI, 3 tuldok, atomic number 16, atomic mass 32.06. Highly electronegative el-t, nagpapakita ng mga di-metal na katangian. Sa hydrogen at oxygen compound, ito ay nasa komposisyon ng iba't ibang mga ions. Arr acid at asin. Maraming mga asin na naglalaman ng asupre ay bahagyang natutunaw sa tubig. Ang S ay maaaring magkaroon ng mga valence: (-2), (0), (+4), (+6), kung saan ang una at huli ay ang pinaka katangian. Ang parehong ionic at covalent bond ay katangian. Pangunahing halaga para sa natural na proseso ay may isang kumplikadong ion - 2 S - non-metal, chemically active na elemento. Tanging sa Au at Pt S ay hindi nakikipag-ugnayan. Sa mga inorganic na compound, bilang karagdagan sa mga sulfate, sulfides at H2SO4, ang mga oxide ng SO 2 - isang gas na malakas na nagpaparumi sa kapaligiran, at ang SO 3 (solid), pati na rin ang hydrogen sulfide, ay karaniwan sa Earth. Ang elementarya S ay nailalarawan sa pamamagitan ng tatlong allotropic varieties : S rhombic (pinaka-stable), S monoclinic (cyclic molecule - walong-membered ring S 8) at plastic S 6 ay mga linear chain ng anim na atoms. 4 na matatag na isotopes ng S ay kilala sa kalikasan: 32S (95.02%), 34S (4.21%), 33S (0.75%), 36S (0.02%). Artipisyal na radioactive isotope 35 S c T 1/2 = 8.72 araw. Ang S ay tinatanggap bilang pamantayan. troilite(FeS) mula sa Canyon Diablo meteorite (32 S/ 34 S= 22.22) Ang mga reaksyon ng oksihenasyon at pagbabawas ay maaaring magdulot ng isotopic exchange, na ipinahayag sa isang isotopic shift. Sa likas na katangian, ito ay bacterial, ngunit posible rin ang thermal. Sa kalikasan, hanggang ngayon, mayroong malinaw na dibisyon ng S ng crust ng lupa sa 2 grupo - biogenic sulfide at mga gas na pinayaman sa liwanag na isotope 32 S, at mga sulpate, kasama sa mga asin ng karagatang tubig ng mga sinaunang evaporites, dyipsum na naglalaman ng 34 S. Ang mga gas na nauugnay sa mga deposito ng langis ay nag-iiba sa isotopic na komposisyon at kapansin-pansing naiiba sa mga langis.
Ang kemikal na komposisyon ng crust ng lupa ay natukoy mula sa pagsusuri ng maraming mga sample ng mga bato at mineral na dumarating sa ibabaw ng lupa sa panahon ng mga proseso ng pagbuo ng bundok, pati na rin ang kinuha mula sa mga minahan at malalim na mga borehole.
Sa kasalukuyan, ang crust ng lupa ay pinag-aralan sa lalim na 15-20 km. Binubuo ito ng mga kemikal na elemento na bahagi ng mga bato.
Ang pinakalaganap sa crust ng lupa ay 46 na elemento, kung saan 8 ang bumubuo sa 97.2-98.8% ng masa nito, 2 (oxygen at silicon) - 75% ng masa ng Earth.
Ang unang 13 elemento (maliban sa titanium), na kadalasang matatagpuan sa crust ng lupa, ay bahagi ng organikong bagay ng mga halaman, nakikilahok sa lahat ng mahahalagang proseso at may mahalagang papel sa pagkamayabong ng lupa. Malaking bilang ng mga elementong kasangkot sa mga reaksiyong kemikal sa mga bituka ng Earth, ay humahantong sa pagbuo ng isang malawak na iba't ibang mga compound. Ang mga elemento ng kemikal, na karamihan ay nasa lithosphere, ay bahagi ng maraming mineral (pangunahin silang binubuo ng iba't ibang mga bato).
Ang mga hiwalay na elemento ng kemikal ay ipinamamahagi sa mga geosphere tulad ng sumusunod: pinupuno ng oxygen at hydrogen ang hydrosphere; oxygen, hydrogen at carbon ang bumubuo sa batayan ng biosphere; oxygen, hydrogen, silicon at aluminyo ay ang mga pangunahing bahagi ng mga clay at buhangin o mga produkto ng weathering (kadalasan ay bumubuo sa itaas na bahagi ng crust ng Earth).
Ang mga elemento ng kemikal sa kalikasan ay matatagpuan sa iba't ibang mga compound na tinatawag na mineral. Ito ay mga homogenous na kemikal ng crust ng lupa, na nabuo bilang isang resulta ng mga kumplikadong proseso ng physicochemical o biochemical, halimbawa, rock salt (NaCl), gypsum (CaS04 * 2H20), orthoclase (K2Al2Si6016).
Sa kalikasan, ang mga elemento ng kemikal ay may hindi pantay na bahagi sa pagbuo ng iba't ibang mineral. Halimbawa, ang silicon (Si) ay matatagpuan sa mahigit 600 mineral at karaniwan din sa anyo ng mga oxide. Ang sulfur ay bumubuo ng hanggang 600 compound, calcium-300, magnesium -200, manganese-150, boron - 80, potassium - hanggang 75, 10 lithium compound lamang ang kilala, at mas kaunting yodo.
Kabilang sa mga kilalang mineral sa crust ng lupa ay pinangungunahan ng isang malaking grupo ng mga feldspar na may tatlong pangunahing elemento - K, Na at Ca. Sa mga batong bumubuo ng lupa at ang kanilang mga produkto ng weathering, ang mga feldspar ay sumasakop sa pangunahing posisyon. Ang mga Feldspar ay unti-unting nabubulok (nabubulok) at nagpapayaman sa lupa ng K, Na, Ca, Mg, Fe at iba pang mga sangkap ng abo, pati na rin ang mga elemento ng bakas.
numero ni Clarke- mga numerong nagpapahayag ng average na nilalaman ng mga elemento ng kemikal sa crust ng lupa, hydrosphere, Earth, mga katawan sa kalawakan, geochemical o cosmochemical system, atbp., na may kaugnayan sa kabuuang masa ng sistemang ito. Ipinahayag sa % o g/kg.
Mga uri ng clark
Mayroong timbang (sa %, sa g/t o sa g/g) at atomic (sa % ng bilang ng mga atomo) clarks. Paglalahat ng datos sa komposisyong kemikal ng iba't ibang mga bato na bumubuo sa crust ng lupa, na isinasaalang-alang ang kanilang pamamahagi sa lalim na 16 km, ay unang ginawa ng Amerikanong siyentipiko na si F. W. Clark (1889). Ang mga numerong nakuha niya para sa porsyento ng mga elemento ng kemikal sa komposisyon ng crust ng lupa, sa kalaunan ay medyo pino ni A. E. Fersman, sa mungkahi ng huli ay tinawag na mga numero ng Clark o clarks.
Ang istraktura ng molekula. Ang elektrikal, optical, magnetic at iba pang mga katangian ng mga molekula ay nauugnay sa mga pag-andar ng alon at enerhiya ng iba't ibang estado ng mga molekula. Ang impormasyon tungkol sa mga estado ng mga molekula at ang posibilidad ng paglipat sa pagitan ng mga ito ay ibinibigay ng molecular spectra.
Ang mga dalas ng panginginig ng boses sa spectra ay tinutukoy ng mga masa ng mga atomo, ang kanilang pag-aayos, at ang dinamika ng mga interatomic na pakikipag-ugnayan. Ang mga frequency sa spectra ay nakasalalay sa mga sandali ng pagkawalang-galaw ng mga molekula, ang pagpapasiya kung saan mula sa spectroscopic data ay ginagawang posible upang makakuha ng eksaktong mga halaga interatomic na mga distansya sa isang molekula. Ang kabuuang bilang ng mga linya at banda sa vibrational spectrum ng isang molekula ay nakasalalay sa simetrya nito.
Ang mga elektronikong paglipat sa mga molekula ay nagpapakilala sa istraktura ng kanilang mga shell ng elektron at ang estado ng mga bono ng kemikal. Ang spectra ng mga molekula na may mas maraming bilang ng mga bono ay nailalarawan sa pamamagitan ng mahabang wavelength na mga banda ng pagsipsip na nahuhulog sa nakikitang rehiyon. Ang mga sangkap na binuo mula sa naturang mga molekula ay nailalarawan sa pamamagitan ng kulay; Kasama sa mga naturang sangkap ang lahat ng mga organikong tina.
Mga ion. Bilang resulta ng mga paglilipat ng elektron, nabuo ang mga ion - mga atomo o grupo ng mga atomo kung saan ang bilang ng mga electron ay hindi katumbas ng bilang ng mga proton. Kung ang isang ion ay naglalaman ng mas maraming negatibong sisingilin na mga particle kaysa sa mga positibong sisingilin, kung gayon ang naturang ion ay tinatawag na negatibo. Kung hindi, ang ion ay tinatawag na positibo. Ang mga ion ay karaniwan sa mga sangkap, halimbawa, ang mga ito ay nasa lahat ng mga metal nang walang pagbubukod. Ang dahilan ay ang isa o higit pang mga electron mula sa bawat metal na atom ay pinaghihiwalay at gumagalaw sa loob ng metal, na bumubuo ng tinatawag na electron gas. Ito ay dahil sa pagkawala ng mga electron, iyon ay, mga negatibong particle, na ang mga metal na atom ay nagiging mga positibong ion. Ito ay totoo para sa mga metal sa anumang estado - solid, likido o gas.
Ang kristal na sala-sala ay nagmomodelo ng pag-aayos ng mga positibong ion sa loob ng kristal ng isang homogenous na metal na substansiya.
Ito ay kilala na sa solid state lahat ng mga metal ay mga kristal. Ang mga ions ng lahat ng mga metal ay nakaayos sa isang maayos na paraan, na bumubuo kristal na sala-sala. Sa tunaw at singaw (gas) na mga metal, walang nakaayos na pag-aayos ng mga ion, ngunit ang electron gas ay nananatili pa rin sa pagitan ng mga ion.
Isotopes- mga uri ng mga atomo (at nuclei) ng isang kemikal na elemento na may parehong atomic (ordinal) na numero, ngunit magkaibang mga numero ng masa. Ang pangalan ay dahil sa ang katunayan na ang lahat ng isotopes ng isang atom ay inilalagay sa parehong lugar (sa isang cell) ng periodic table. Ang mga kemikal na katangian ng isang atom ay nakasalalay sa istraktura ng shell ng elektron, na, sa turn, ay pangunahing tinutukoy ng singil ng nucleus Z (iyon ay, ang bilang ng mga proton sa loob nito), at halos hindi nakasalalay sa masa nito. numero A (iyon ay, ang kabuuang bilang ng mga proton Z at mga neutron N) . Ang lahat ng isotopes ng parehong elemento ay may parehong nuclear charge, naiiba lamang sa bilang ng mga neutron. Karaniwan, ang isang isotope ay tinutukoy ng simbolo ng elemento ng kemikal kung saan ito nabibilang, kasama ang pagdaragdag ng isang itaas na kaliwang index na nagpapahiwatig ng numero ng masa. Maaari mo ring isulat ang pangalan ng elemento na may hyphenated na mass number. Ang ilang isotopes ay may tradisyonal na mga wastong pangalan (halimbawa, deuterium, actinon).
Hanggang ngayon, nagsasalita tungkol sa teorya ng atomic, tungkol sa kung paano nakuha ang mga sangkap na ganap na naiiba sa bawat isa mula sa ilang mga uri ng mga atom na konektado sa isa't isa sa ibang pagkakasunud-sunod, hindi pa namin naitanong ang "pambata" na tanong - saan mismo ang mga atomo. nanggaling sa? Bakit mayroong maraming mga atom ng ilang mga elemento, at napakakaunti sa iba, at ang mga ito ay hindi pantay na ipinamamahagi. Halimbawa, isang elemento lamang (oxygen) ang bumubuo sa kalahati ng crust ng lupa. Tatlong elemento (oxygen, silicon at aluminyo) sa kabuuan ay umabot na sa 85%, at kung magdaragdag tayo ng iron, potassium, sodium, potassium, magnesium at titanium sa kanila, makakakuha tayo ng 99.5% ng crust ng lupa. Ang bahagi ng ilang dosenang iba pang mga elemento ay nagkakahalaga lamang ng 0.5%. Ang pinakasikat na metal sa Earth ay rhenium, at walang napakaraming ginto na may platinum, ito ay hindi para sa wala na sila ay napakamahal. At narito ang isa pang halimbawa: mayroong humigit-kumulang isang libong beses na mas maraming atomo ng bakal sa crust ng lupa kaysa sa mga atomo ng tanso, isang libong beses na mas maraming mga atomo ng tanso kaysa sa mga atomo ng pilak, at isang daang beses na mas maraming pilak kaysa sa mga atomo ng rhenium.
Ang mga elemento sa Araw ay ipinamamahagi sa isang ganap na naiibang paraan: mayroong pinakamaraming hydrogen (70%) at helium (28%), at 2% lamang ng lahat ng iba pang mga elemento. Kung kukunin natin ang buong nakikitang Uniberso, mayroong kahit mas maraming hydrogen sa loob nito. Bakit ganon? Noong sinaunang panahon at sa Middle Ages, ang mga tanong tungkol sa pinagmulan ng mga atomo ay hindi itinanong, dahil naniniwala sila na sila ay palaging umiiral sa isang hindi nagbabagong anyo at dami (at ayon sa tradisyon ng Bibliya, sila ay nilikha ng Diyos sa isang araw ng paglikha. ). At kahit na ang atomistic theory ay nanalo at ang kimika ay nagsimulang umunlad nang mabilis, at si D. I. Mendeleev ay lumikha ng kanyang sikat na sistema ng mga elemento, ang tanong ng pinagmulan ng mga atom ay patuloy na itinuturing na walang kabuluhan. Siyempre, kung minsan ang isa sa mga siyentipiko ay nag-ipon ng lakas ng loob at iminungkahi ang kanyang teorya. Gaya ng nabanggit na. Noong 1815, iminungkahi ni William Prout na ang lahat ng elemento ay nagmula sa mga atomo ng pinakamagaan na elemento, ang hydrogen. Tulad ng isinulat ni Prout, ang hydrogen ay ang parehong "unang bagay" ng mga sinaunang pilosopong Griyego. na sa pamamagitan ng "condensing" ay nagbigay ng lahat ng iba pang elemento.
Noong ika-20 siglo, sa pamamagitan ng pagsisikap ng mga astronomo at theoretical physicist, isang siyentipikong teorya ng pinagmulan ng mga atom ay nilikha, na sa sa mga pangkalahatang tuntunin sinagot ang tanong tungkol sa pinagmulan ng mga elemento ng kemikal. Sa napakasimpleng paraan, ganito ang hitsura ng teoryang ito. Sa una, ang lahat ng bagay ay puro sa isang punto na may hindi kapani-paniwalang mataas na density (K) * "g / cm") at temperatura (1027 K). Napakalaki ng mga numerong ito na walang mga pangalan para sa kanila. Mga 10 bilyong taon na ang nakalilipas, bilang resulta ng tinatawag na Big Bang, ang sobrang siksik at sobrang init na lugar na ito ay nagsimulang lumawak nang mabilis. Ang mga physicist ay may medyo magandang ideya kung paano nabuo ang mga kaganapan 0.01 segundo pagkatapos ng pagsabog. Ang teorya ng kung ano ang nangyari noon ay binuo ng mas masahol pa, dahil sa kasalukuyang umiiral na clot ng matter, ang mga kilala ngayon na mga pisikal na batas ay hindi gaanong sinusunod (at mas maaga, mas malala). Bukod dito, ang tanong ng kung ano ang nangyari bago ang Big Bang ay mahalagang hindi isinasaalang-alang, mula noon ay walang oras mismo! Kung tutuusin, kung walang materyal na mundo, ibig sabihin, walang mga kaganapan, kung gayon saan nanggagaling ang oras? Sino o ano ang magbibilang nito? Kaya, ang bagay ay nagsimulang mabilis na kumalat at lumamig. Kung mas mababa ang temperatura, mas maraming pagkakataon para sa pagbuo ng iba't ibang mga istraktura (halimbawa, sa temperatura ng silid, milyon-milyong iba't ibang mga organikong compound ang maaaring umiral, sa +500 ° C - iilan lamang, at sa itaas +1000 ° C, marahil, hindi ang mga organikong sangkap ay maaaring umiral, - Lahat ng mga ito ay bumagsak sa kanilang mga bahaging bahagi sa mataas na temperatura. Ayon sa mga siyentipiko, 3 minuto pagkatapos ng pagsabog, nang bumaba ang temperatura sa isang bilyong degree, nagsimula ang proseso ng nucleosynthesis (ang salitang ito ay nagmula sa Latin nucleus - "core" at ang Greek "synthesis" - "koneksyon, kumbinasyon"), i.e. ang proseso ng koneksyon ng mga proton at neutron sa nuclei ng iba't ibang elemento. Bilang karagdagan sa mga proton - hydrogen nuclei, lumitaw din ang helium nuclei; ang mga nuclei na ito ay hindi pa nakakabit ng mga electron at bumuo ng mga agom dahil din sa mataas na temperatura. Ang Primary Universe ay binubuo ng hydrogen (mga 75%) at helium, na may maliit na halaga ng susunod na pinakamalaking elemento, lithium (ang core nito ay may tatlong proton). Ang komposisyon na ito ay hindi nagbago sa loob ng halos 500 libong taon. Ang uniberso ay patuloy na lumawak, lumamig, at lalong naging bihira. Kapag ang temperatura ay bumaba sa +3000 "C. ang mga electron ay nakakuha ng pagkakataon na pagsamahin sa nuclei, na humantong sa pagbuo ng matatag na hydrogen at helium atoms.
Tila ang Uniberso, na binubuo ng hydrogen at helium, ay dapat na patuloy na lumawak at lumamig hanggang sa kawalang-hanggan. Ngunit pagkatapos ay magkakaroon hindi lamang ng iba pang mga elemento, kundi pati na rin ang mga kalawakan, mga bituin, at pati na rin tayo. Ang mga puwersa ng unibersal na grabitasyon (gravity) ay humadlang sa walang katapusang paglawak ng Uniberso. Ang gravitational contraction ng matter sa iba't ibang bahagi ng rarefied Universe ay sinamahan ng paulit-ulit na malakas na pag-init - nagsimula ang yugto ng mass formation ng mga bituin, na tumagal ng humigit-kumulang 100 milyong taon. Sa mga rehiyong iyon ng espasyo na binubuo ng gas at alikabok, kung saan umabot ang temperatura 10 milyong degrees, ang proseso ng thermonuclear fusion ng helium ay nagsimula sa pamamagitan ng pagsasanib ng hydrogen nuclei. Ang mga reaksyong nuklear na ito ay sinamahan ng pagpapakawala ng malaking halaga ng enerhiya na na-radiated sa nakapalibot na kalawakan: ito ay kung paano lumiwanag ang isang bagong bituin. Tulad ng Hangga't mayroong sapat na hydrogen sa loob nito, ang radiation na "pinipilit mula sa loob" ay humadlang sa compression ng bituin sa ilalim ng impluwensya ng grabidad. Ang ating Araw ay sumisikat din dahil sa "pagsunog" ng hydrogen. Ang prosesong ito ay napakabagal, dahil ang rapprochement ng dalawang proton na may positibong charge ay pinipigilan ng Coulomb repulsion force. Kaya't ang ating luminary ay nakalaan para sa marami pang taon ng buhay.
Kapag ang supply ng hydrogen fuel ay natapos na, ang synthesis ng helium ay unti-unting humihinto, at kasama nito ang malakas na radiation ay kumukupas. Ang mga puwersa ng grabidad ay muling pumipilit sa bituin, tumataas ang temperatura at nagiging posible para sa helium nuclei na magsanib sa isa't isa upang bumuo ng carbon nuclei (6 protons) at oxygen (8 protons sa nucleus). Ang mga prosesong nuklear na ito ay sinamahan din ng pagpapalabas ng enerhiya. Ngunit maya-maya ay magwawakas ang mga stock ng helium. At pagkatapos ay darating ang ikatlong yugto ng compression ng bituin sa pamamagitan ng mga puwersa ng grabidad. At pagkatapos ang lahat ay nakasalalay sa masa ng bituin sa yugtong ito. Kung ang masa ay hindi masyadong malaki (tulad ng ating Araw), kung gayon ang epekto ng pagtaas ng temperatura sa panahon ng pag-urong ng bituin ay hindi magiging sapat para sa carbon at oxygen na pumasok sa karagdagang mga reaksyon ng nuclear fusion; ang naturang bituin ay nagiging tinatawag na white dwarf. Ang mas mabibigat na elemento ay "ginagawa" sa mga bituin na tinatawag ng mga astronomo na mga pulang higante - ang kanilang masa ay ilang beses kaysa sa Araw. Sa mga bituin na ito, nagaganap ang mga reaksyon ng synthesis ng mas mabibigat na elemento mula sa carbon at oxygen. Gaya ng makasagisag na pagpapahayag ng mga astronomo, ang mga bituin ay mga nuklear na apoy, na ang mga abo nito ay mabibigat na elemento ng kemikal.
33
2- 1822
Ang enerhiya na inilabas sa yugtong ito ng buhay ng isang bituin ay lubhang "nagpapalaki" sa mga panlabas na patong ng pulang higante; kung ang ating Araw ay isang bituin. Ang mundo ay nasa loob ng higanteng bola na ito - ang pag-asam para sa lahat ng bagay sa mundo ay hindi ang pinaka-kaaya-aya. stellar wind.
Ang "paghinga" mula sa ibabaw ng mga pulang higante, ay dinadala sa outer space ang mga kemikal na elemento na na-synthesize ng mga bituin na ito, na bumubuo ng nebulae (marami sa kanila ay nakikita sa pamamagitan ng teleskopyo). Ang mga pulang higante ay nabubuhay nang medyo maikli - daan-daang beses na mas mababa kaysa sa Araw. Kung ang masa ng naturang bituin ay lumampas sa masa ng Araw ng 10 beses, pagkatapos ay lumitaw ang mga kondisyon (temperatura ng pagkakasunud-sunod ng isang bilyong degree) para sa synthesis ng mga elemento hanggang sa bakal. Ang Yalro iron ang pinaka-stable sa lahat ng core. Nangangahulugan ito na ang mga reaksyon ng synthesis ng mga elemento na mas magaan kaysa sa bakal ay nagpapatuloy sa pagpapalabas ng enerhiya, habang ang synthesis ng mas mabibigat na elemento ay nangangailangan ng enerhiya. Sa paggasta ng enerhiya, nagaganap din ang mga reaksyon ng pagkabulok ng bakal sa mas magaan na elemento. Samakatuwid, sa mga bituin na umabot sa "bakal" na yugto ng pag-unlad, ang mga dramatikong proseso ay nagaganap: sa halip na maglabas ng enerhiya, ito ay hinihigop, na sinamahan ng isang mabilis na pagbaba sa temperatura at compression sa isang napakaliit na dami; Tinatawag ng mga astronomo ang prosesong ito ng gravitational collapse (mula sa salitang Latin na collapsus - "mahina, nahulog"; hindi para sa wala na tinatawag ng mga doktor ang isang biglaang pagbaba ng presyon ng dugo, na lubhang mapanganib para sa mga tao). Sa panahon ng pagbagsak ng gravitational, isang malaking bilang ng mga neutron ang nabuo, na, dahil sa kawalan ng isang singil, madaling tumagos sa nuclei ng lahat ng magagamit na mga elemento. Ang nuclei supersaturated na may mga neutron ay sumasailalim sa isang espesyal na pagbabagong-anyo (tinatawag na beta decay), kung saan ang isang proton ay nabuo mula sa isang neutron; bilang isang resulta, ang susunod na elemento ay nakuha mula sa nucleus ng elementong ito, sa nucleus kung saan mayroon nang isa pang proton. Natutunan ng mga siyentipiko na magparami ng gayong mga proseso sa mga kondisyong panlupa; mabuti sikat na halimbawa- synthesis ng plutonium-239 isotope, kapag, kapag ang natural na uranium (92 protons, 146 neutrons) ay na-irradiated na may neutrons, ang nucleus nito ay kumukuha ng isang neutron at isang artipisyal na elementong neptunium (93 protons, 146 neutrons) ay nabuo, at mula dito - ang parehong nakamamatay na plutonium (94 protons, 145 neutrons), na ginagamit sa mga bomba atomika. Sa mga bituin na sumasailalim sa gravitational collapse, bilang isang resulta ng pagkuha ng neutron at kasunod na mga pagkabulok ng beta, daan-daang iba't ibang nuclei ng lahat ng posibleng isotopes ng mga elemento ng kemikal ay nabuo. Ang pagbagsak ng isang bituin ay nagtatapos sa isang napakalaking pagsabog, na sinamahan ng pagbuga ng isang malaking masa ng bagay sa kalawakan - isang supernova ang nabuo. Ang ejected substance, na naglalaman ng lahat ng elemento mula sa periodic table (at ang ating katawan ay naglalaman ng mga parehong atomo!), Kumakalat sa paligid sa bilis na hanggang 10,000 km / s. at ang isang maliit na labi ng bagay ng patay na bituin ay lumiliit (nag-collaises) upang bumuo ng isang superdense neutron star o kahit isang black hole. Paminsan-minsan, ang gayong mga bituin ay sumisikat sa ating kalangitan, at kung ang pagsiklab ay hindi masyadong malayo, ang supernova ay higit sa lahat ng iba pang mga bituin sa liwanag. At hindi nakakagulat: ang ningning ng isang supernova ay maaaring lumampas sa ningning ng isang buong kalawakan na binubuo ng isang bilyon mga bituin! Isa sa mga " bagong "bituin na ito, ayon sa mga salaysay ng Tsino, ay sumiklab noong 1054. Ngayon sa lugar na ito ay ang sikat na Crab nebula sa konstelasyon na Taurus, at sa gitna nito ay may mabilis na pag-ikot (30 rebolusyon bawat segundo! ) Neutron star. Sa kabutihang palad (para sa amin, at hindi para sa synthesis ng mga bagong elemento), ang mga naturang bituin ay sumiklab hanggang ngayon lamang sa malalayong mga kalawakan ...
Bilang resulta ng "pagsunog" ng mga bituin at ang pagsabog ng mga supernova, lahat ng kilalang elemento ng kemikal ay lumabas na nasa outer space. Ang mga labi ng supernovae sa anyo ng pagpapalawak ng mga nebulae, na "pinainit" ng mga radioactive na pagbabagong-anyo, ay nagbanggaan sa isa't isa, nag-condense sa mga siksik na pormasyon, kung saan, sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersa ng gravitational, lumitaw ang mga bagong henerasyong bituin. Ang mga bituin na ito (kabilang ang ating Araw) mula sa simula ng kanilang pag-iral ay naglalaman ng pinaghalong mabibigat na elemento sa kanilang komposisyon; ang parehong mga elemento ay nakapaloob sa mga ulap ng gas at alikabok na nakapalibot sa mga bituin na ito, kung saan nabuo ang mga planeta. Kaya't ang mga elemento na bumubuo sa lahat ng mga bagay sa paligid natin, kabilang ang ating katawan, ay isinilang bilang resulta ng magagandang proseso ng kosmiko ...
Bakit maraming elemento ang nabuo, at ang iba - medyo? Ito ay lumiliko na sa proseso ng nucleosynthesis, na may pinakamataas na posibilidad, ang mga nuclei ay nabuo, na binubuo ng isang maliit na kahit na bilang ng mga schuteon at neutrons. Ang mabibigat na nuclei, "nag-uumapaw" sa mga proton at neutron, ay hindi gaanong matatag at mas kaunti ang mga ito sa Uniberso. Umiiral pangkalahatang tuntunin: mas malaki ang singil ng nucleus, mas mabigat ito, mas maliit ang gayong nuclei sa uniberso. Gayunpaman, ang panuntunang ito ay hindi palaging sinusunod. Halimbawa, sa crust ng daigdig ay may kakaunting light nuclei ng lithium (3 protons, 3 neutrons), boron (5 protons at 5 o 6 neutrons). Ipinapalagay na sa maraming kadahilanan ang mga nuclei na ito ay hindi maaaring mabuo sa mga interior ng mga bituin, ngunit sa ilalim ng pagkilos ng mga cosmic ray ay "pumuputol" sila mula sa mas mabibigat na nuclei na naipon sa interstellar space. Kaya, ang ratio ng iba't ibang elemento sa Earth ay isang echo ng magulong proseso sa kalawakan na naganap bilyun-bilyong taon na ang nakalilipas, sa mga huling yugto ng pag-unlad ng Uniberso.
Mga sagot sa mga tanong,
isinumite sa pagsusulit sa disiplina na "Mga prosesong pisikal at kemikal sa kapaligiran» para sa mga mag-aaral sa ikatlong taon ng espesyalidad na "Pamamahala ng Kapaligiran at Pag-audit sa Industriya"
Ang kasaganaan ng mga atomo sa kapaligiran. Mga elemento ng Clarke.
elemento clark - isang numerical na pagtatantya ng average na nilalaman ng isang elemento sa crust ng earth, hydrosphere, atmospera, ang Earth sa kabuuan, iba't ibang uri ng mga bato, space object, atbp. Ang clarke ng isang elemento ay maaaring ipahayag sa mga yunit ng masa (% , g / t), o sa atomic%. Ipinakilala ni Fersman, na ipinangalan kay Frank Unglisort, isang Amerikanong geochemist.
Ang dami ng pamamahagi ng mga elemento ng kemikal sa crust ng lupa ay unang itinatag ni Clark. Isinama din niya ang hydrosphere at atmospera sa crust ng lupa. Gayunpaman, ang masa ng hydrosphere ay ilang%, at ang atmospera - sandaang bahagi ng isang% ng masa ng solid earth's crust, kaya ang mga numero ng Clark ay pangunahing sumasalamin sa komposisyon ng solid earth's crust. Kaya, noong 1889 ang mga clark ay kinakalkula para sa 10 elemento, noong 1924 - para sa 50 elemento.
Ginagawang posible ng modernong radiometric, neutron activation, atomic absorption at iba pang paraan ng pagsusuri na matukoy ang nilalaman ng mga elemento ng kemikal sa mga bato at mineral na may mahusay na katumpakan at sensitivity. Nagbago ang mga ideya tungkol kay Clark. N-r: Ge noong 1898, itinuring ni Fox ang clark na katumbas ng n * 10 -10%. Si Ge ay hindi gaanong pinag-aralan at walang praktikal na halaga. Noong 1924, ang Clark ay kinakalkula para sa kanya bilang n * 10 -9% (Clark at G. Washington). Nang maglaon, natagpuan ang Ge sa mga uling, at ang clarke nito ay tumaas sa 0.n%. Ginagamit ang Ge sa radio engineering, ang paghahanap para sa germanium raw na materyales, isang detalyadong pag-aaral ng geochemistry ng Ge ay nagpakita na ang Ge ay hindi gaanong bihira sa crust ng lupa, ang clarke nito sa lithosphere ay 1.4 * 10 -4%, halos pareho. tulad ng sa Sn, As, ito ay higit pa sa crust ng lupa kaysa Au, Pt, Ag.
Ang kasaganaan ng mga atomo sa
Ipinakilala ni Vernadsky ang konsepto ng nakakalat na estado ng mga elemento ng kemikal, at ito ay nakumpirma. Ang lahat ng mga elemento ay nasa lahat ng dako, maaari lamang nating pag-usapan ang kakulangan ng sensitivity ng pagsusuri, na hindi pinapayagan ang pagtukoy ng nilalaman ng isa o ibang elemento sa kapaligiran na pinag-aaralan. Ang probisyong ito sa pangkalahatang pagpapakalat ng mga elemento ng kemikal ay tinatawag na batas ng Clark-Vernadsky.
Batay sa mga clarkes ng mga elemento sa solid earth's crust (tungkol sa Vinogradova), halos ½ ng solid earth's crust ay binubuo ng O, iyon ay, ang earth's crust ay isang "oxygen sphere", isang oxygen substance.
Ang mga clark ng karamihan sa mga elemento ay hindi lalampas sa 0.01-0.0001% - ito ay mga bihirang elemento. Kung ang mga elementong ito ay may mahinang kakayahang tumutok, ang mga ito ay tinatawag na matalim na nakakalat (Br, In, Ra, I, Hf).
H-r: Para sa U at Br, ang mga halaga ng clarke ay ≈ 2.5*10 -4 , 2.1* 10-4 ayon sa pagkakabanggit, ngunit ang U ay isang bihirang elemento lamang, dahil ang mga deposito nito ay kilala, at ang Br ay isang bihirang nakakalat, dahil. hindi ito puro sa crust ng lupa. Mga elemento ng bakas - mga elementong nakapaloob sa sistemang ito sa maliliit na dami (≈ 0.01% o mas kaunti). Kaya, ang Al ay isang trace element sa mga organismo at isang macroelement sa silicate na mga bato.
Pag-uuri ng mga elemento ayon kay Vernadsky.
Sa crust ng daigdig, ang mga elementong nauugnay sa periodic system ay kumikilos nang iba - lumilipat sila sa crust ng lupa sa iba't ibang paraan. Isinasaalang-alang ni Vernadsky ang pinakamahalagang sandali sa kasaysayan ng mga elemento sa crust ng lupa. Ang pangunahing kahalagahan ay ibinigay sa mga naturang phenomena at proseso tulad ng radioactivity, reversibility at irreversibility ng migration. Kakayahang magbigay ng mga mineral. Tinukoy ni Vernadsky ang 6 na pangkat ng mga elemento:
mga marangal na gas (He, Ne, Ar, Kr, Xe) - 5 elemento;
marangal na metal (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Au) - 7 elemento;
mga elemento ng paikot (nakikilahok sa mga kumplikadong cycle) - 44 na elemento;
nakakalat na elemento - 11 elemento;
mataas na radioactive na elemento (Po, Ra, Rn, Ac, Th, Pa, U) - 7 elemento;
elemento ng mga bihirang lupa - 15 elemento.
Ang mga elemento ng ika-3 pangkat ayon sa masa ay nangingibabaw sa crust ng lupa; pangunahin silang binubuo ng mga bato, tubig, at mga organismo.
Ang mga representasyon mula sa pang-araw-araw na karanasan ay hindi tumutugma sa totoong data. Kaya, ang Zn, Cu ay laganap sa pang-araw-araw na buhay at teknolohiya, at ang Zr (zirconium) at Ti ay mga bihirang elemento para sa atin. Bagaman ang Zr sa crust ng lupa ay 4 na beses na higit sa Cu, at Ti - 95 beses. Ang "pambihira" ng mga elementong ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng kahirapan sa pagkuha ng mga ito mula sa ores.
Ang mga elemento ng kemikal ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa hindi sa proporsyon sa kanilang mga masa, ngunit alinsunod sa bilang ng mga atomo. Samakatuwid, ang mga clark ay maaaring kalkulahin hindi lamang sa mass%, kundi pati na rin sa % ng bilang ng mga atom, i.e. isinasaalang-alang ang mga masa ng atom (Chirvinsky, Fersman). Kasabay nito, ang mga clarks ng mabibigat na elemento ay bumababa, habang ang mga light elemento ay tumataas.
Halimbawa:Ang pagkalkula para sa bilang ng mga atomo ay nagbibigay ng isang mas magkakaibang larawan ng kasaganaan ng mga elemento ng kemikal - isang mas malaking pamamayani ng oxygen at ang pambihira ng mabibigat na elemento.
Nang maitatag ang karaniwang komposisyon ng crust ng lupa, bumangon ang tanong sa dahilan ng hindi pantay na pamamahagi ng mga elemento. Ang mga kawan na ito ay nauugnay sa mga tampok na istruktura ng mga atomo.
Isaalang-alang ang kaugnayan sa pagitan ng halaga ng clarks at ng mga kemikal na katangian ng mga elemento.
Kaya ang mga alkali metal na Li, Na, K, Rb, Cs, Fr ay chemically malapit sa isa't isa - isang valence electron, ngunit ang mga halaga ng clarke ay naiiba - Na at K - ≈ 2.5; Rb - 1.5 * 10 -2; Li - 3.2 * 10 -3; Cs - 3.7 * 10 -4; Fr - isang artipisyal na elemento. Malaki ang pagkakaiba ng mga halaga ng Clarke para sa F at Cl, Br at I, Si (29.5) at Ge (1.4*10 -4), Ba (6.5*10 -2) at Ra (2*10 -10).
Sa kabilang banda, ang mga kemikal na magkakaibang elemento ay may magkatulad na clarks - Mn (0.1) at P (0.093), Rb (1.5 * 10 -2) at Cl (1.7 * 10 -2).
Inilagay ni Fersman ang pag-asa ng mga halaga ng atomic clarks para sa kahit at kakaibang elemento ng Periodic Table sa ordinal na numero ng elemento. Ito ay lumabas na sa komplikasyon ng istraktura ng atomic nucleus (mas mabigat), bumababa ang mga clarks ng mga elemento. Gayunpaman, ang mga dependencies (curves) na ito ay naging sira.
Gumuhit si Fersman ng hypothetical middle line, na unti-unting bumaba habang tumataas ang atomic number ng elemento. Ang mga elemento na matatagpuan sa itaas ng gitnang linya, na bumubuo ng mga taluktok, ang siyentipiko ay tinatawag na labis (O, Si, Fe, atbp.), At ang mga matatagpuan sa ibaba ng linya - kulang (inert gases, atbp.). Ito ay sumusunod mula sa pagtitiwala na nakuha na ang mga light atom ay nangingibabaw sa crust ng lupa, na sumasakop sa mga unang selula ng Periodic system, ang nuclei na naglalaman ng isang maliit na halaga ng mga proton at neutron. Sa katunayan, pagkatapos ng Fe (Blg. 26) ay walang isang karaniwang elemento.
Ang karagdagang Oddo (Italian scientist) at Harkins (American scientist) noong 1925-28. isa pang tampok ng kasaganaan ng mga elemento ay itinatag. Ang crust ng Earth ay pinangungunahan ng mga elemento na may pantay na mga numero at atomic na masa. Sa mga kalapit na elemento, ang mga clarke ng even na mga elemento ay halos palaging mas mataas kaysa sa mga kakaiba. Para sa 9 na pinakakaraniwang elemento (8 O, 14 Si, 13 Al, 26 Fe, 20 Ca, 11 Na, 19 K, 12 Mg, 22 Ti), ang mass clarks ng mga even ay nagdaragdag ng hanggang 86.43%, at kakaiba - 13.05 % Ang mga clark ng mga elemento na ang atomic mass ay nahahati sa 4 ay lalong malaki, ito ay O, Mg, Si, Ca.
Ayon sa pananaliksik ni Fersman, ang 4q-type na nuclei (q ay isang integer) ay bumubuo sa 86.3% ng crust ng lupa. Hindi gaanong karaniwan ang 4q+3 nuclei (12.7%) at napakakaunting 4q+1 at 4q+2 nuclei (1%).
Sa mga pantay na elemento, simula sa He, bawat ikaanim ay may pinakamalalaking clarks: O (No. 8), Si (No. 14), Ca (No. 20), Fe (No. 26). Para sa mga kakaibang elemento - isang katulad na panuntunan (nagsisimula sa H) - N (No. 7), Al (No. 13), K (No. 19), Mg (No. 25).
Kaya, sa crust ng lupa, ang mga nuclei na may maliit at pantay na bilang ng mga proton at neutron ay nangingibabaw.
Nagbago si Clark sa paglipas ng panahon. Kaya, bilang resulta ng radioactive decay, mas kaunti ang U at Th, ngunit mas maraming Pb. Ang mga proseso tulad ng pagwawaldas ng mga gas, pagbagsak ng mga meteorite ay may papel din sa pagbabago ng mga halaga ng mga clarks ng mga elemento.
Ang mga pangunahing uso ng mga pagbabago sa kemikal sa crust ng lupa. Malaking sirkulasyon ng bagay sa crust ng lupa.
CIRCULATION OF SUBSTANCES. Ang sangkap ng crust ng lupa ay patuloy na gumagalaw, sanhi ng iba't ibang dahilan na nauugnay sa pisikal. mga katangian ng bagay, planetary, geological, geographical at biol. kondisyon ng lupa. Ang paggalaw na ito ay walang paltos at patuloy na nangyayari sa panahon ng geological, hindi bababa sa isa at kalahati at tila hindi hihigit sa tatlong bilyong taon. AT mga nakaraang taon isang bagong agham ng geological cycle ay lumago - geochemistry, na may tungkulin sa pag-aaral ng chem. mga elementong bumubuo sa ating planeta. Ang pangunahing paksa ng pag-aaral nito ay ang mga paggalaw ng kemikal. mga elemento ng sangkap ng lupa, anuman ang sanhi ng mga paggalaw na ito ay maaaring sanhi. Ang mga paggalaw na ito ng mga elemento ay tinatawag na chemical migration. mga elemento. Kabilang sa mga migrasyon mayroong mga panahon kung saan ang chem. ang elemento pagkatapos ng mas mahaba o mas maikling yugto ng panahon ay hindi maiiwasang bumalik sa paunang estado nito; ang kasaysayan ng naturang chem. ang mga elemento sa crust ng lupa ay maaaring mabawasan kaya. sa isang nababaligtad na proseso at ipinakita sa anyo ng isang pabilog na proseso, sirkulasyon. Ang ganitong uri ng paglipat ay hindi pangkaraniwan para sa lahat ng mga elemento, ngunit para sa isang makabuluhang bilang ng mga ito, kabilang ang karamihan sa mga elemento ng kemikal. mga elemento na bumubuo ng mga organismo ng halaman o hayop at ang kapaligiran sa ating paligid - karagatan at tubig, bato at hangin. Para sa mga naturang elemento, ang lahat o ang napakalaking karamihan ng kanilang mga atomo ay nasa sirkulasyon ng mga sangkap, para sa iba ay isang maliit na bahagi lamang ng mga ito ang sakop ng mga cycle. Walang alinlangan, karamihan sa mga bagay ng crust ng lupa sa lalim na 20-25 km ay sakop ng mga gyre. Para sa mga sumusunod na chem. Ang mga elemento ng pabilog na proseso ay katangian at nangingibabaw sa kanilang mga paglilipat (ang figure ay nagpapahiwatig ng ordinal na numero). 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. Ang mga elementong ito ay maaaring ihiwalay mula sa iba pang mga elemento sa batayan na ito bilang cyclic o organogenic na mga elemento. yun. Ang mga siklo ay nagpapakilala sa 42 elemento sa 92 na kasama sa sistema ng mga elemento ng Mendeleev, at kasama sa bilang na ito ang pinakakaraniwang nangingibabaw na elementong panlupa.
Isaalang-alang natin ang K. ng unang uri, na kinabibilangan ng biogenic migration. Kinukuha ng mga klimang ito ang biosphere (i.e., ang atmospera, hydrosphere, at weathering crust). Sa ilalim ng hydrosphere, nakukuha nila ang isang basalt shell na papalapit sa sahig ng karagatan. Sa ilalim ng lupa, sa isang pagkakasunud-sunod ng mga depressions, yakapin nila ang kapal ng sedimentary rocks (stratosphere), metamorphic at granite shell at pumasok sa basalt shell. Mula sa kalaliman ng lupa na nasa likod ng basalt shell, ang bagay ng lupa ay hindi nahuhulog sa naobserbahang K. Hindi rin ito nahuhulog sa kanila mula sa itaas dahil sa mga limitasyon ng itaas na bahagi ng stratosphere. yun. mga siklo ng kemikal. Ang mga elemento ay mga phenomena sa ibabaw na nangyayari sa atmospera hanggang sa taas na 15-20 km (hindi mas mataas), at sa lithosphere, hindi lalampas sa 15-20 km. Anumang K., upang ito ay patuloy na ma-renew, ay nangangailangan ng pag-agos ng panlabas na enerhiya. Mayroong dalawang pangunahing at walang duda. pinagmumulan ng naturang enerhiya: 1) cosmic energy-radiation ng araw (biogenic migration halos ganap na nakasalalay dito) at 2) atomic energy na nauugnay sa radioactive decay ng mga elemento "78 ng seryeng uranium, thorium, potassium, rubidium. Na may isang mas mababang antas ng katumpakan, ang mekanikal na enerhiya ay maaaring ihiwalay , na nauugnay sa paggalaw (dahil sa gravity) ng mga masa ng mundo, at malamang na cosmic na enerhiya na tumagos mula sa itaas (Hess rays).
Ang mga cycle, na kumukuha ng ilang makalupang shell, ay dahan-dahan, may mga paghinto at makikita lamang sa panahon ng geological. Kadalasan sinasaklaw nila ang ilang panahon ng geologist. Ang mga ito ay sanhi ng mga geologist, paglilipat ng lupa at karagatan. Ang mga bahagi ng K. ay maaaring pumunta nang mabilis (hal. biogenic migration).
" |
Ang hydrogen (H) ay isang napakagaan na elemento ng kemikal, na may nilalamang 0.9% ayon sa masa sa crust ng Earth at 11.19% sa tubig.
Pagkilala sa hydrogen
Sa mga tuntunin ng liwanag, ito ang una sa mga gas. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ito ay walang lasa, walang kulay, at ganap na walang amoy. Kapag ito ay pumasok sa thermosphere, lumilipad ito sa kalawakan dahil sa mababang timbang nito.
Sa buong uniberso, ito ang pinakamaraming elemento ng kemikal (75% ng kabuuang masa ng mga sangkap). Napakaraming bituin sa kalawakan ang ganap na binubuo nito. Halimbawa, ang Araw. Ang pangunahing bahagi nito ay hydrogen. At ang init at liwanag ay resulta ng pagpapalabas ng enerhiya sa panahon ng pagsasanib ng nuclei ng materyal. Gayundin sa kalawakan mayroong mga buong ulap ng mga molekula nito na may iba't ibang laki, densidad at temperatura.
Mga Katangiang Pisikal
Ang mataas na temperatura at presyon ay makabuluhang nagbabago sa mga katangian nito, ngunit sa ilalim ng normal na mga kondisyon ito ay:
Ito ay may mataas na thermal conductivity kung ihahambing sa iba pang mga gas,
Hindi nakakalason at mahinang natutunaw sa tubig
Na may density na 0.0899 g / l sa 0 ° C at 1 atm.,
Nagiging likido sa -252.8°C
Nagiging solid sa -259.1°C.,
Ang tiyak na init ng pagkasunog ay 120.9.106 J/kg.
Upang maging likido o solid na estado, mataas na presyon at napaka mababang temperatura. Kapag natunaw, ito ay likido at magaan.
Mga katangian ng kemikal
Sa ilalim ng presyon at paglamig (-252.87 gr. C), ang hydrogen ay nakakakuha ng isang likidong estado, na mas magaan sa timbang kaysa sa anumang analogue. Sa loob nito ay sinasakop niya mas kaunting espasyo kaysa sa gas na anyo.
Siya ay isang tipikal na non-metal. Sa mga laboratoryo, nakukuha ito sa pamamagitan ng pagtugon sa mga metal (tulad ng zinc o iron) na may dilute acids. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ito ay hindi aktibo at tumutugon lamang sa mga aktibong non-metal. Maaaring ihiwalay ng hydrogen ang oxygen mula sa mga oxide, at bawasan ang mga metal mula sa mga compound. Ito at ang mga pinaghalong nito ay bumubuo ng mga bono ng hydrogen na may ilang mga elemento.
Ang gas ay lubos na natutunaw sa ethanol at sa maraming mga metal, lalo na ang palladium. Hindi ito natutunaw ng pilak. Maaaring ma-oxidize ang hydrogen sa panahon ng pagkasunog sa oxygen o hangin, at kapag nakikipag-ugnayan sa mga halogens.
Kapag pinagsama sa oxygen, nabuo ang tubig. Kung ang temperatura ay normal, kung gayon ang reaksyon ay mabagal, kung sa itaas 550 ° C - na may isang pagsabog (naging sumasabog na gas).
Paghahanap ng hydrogen sa kalikasan
Kahit na mayroong maraming hydrogen sa ating planeta, ngunit sa purong anyo hindi madaling hanapin siya. Kaunti lamang ang mahahanap sa panahon ng pagsabog ng bulkan, sa panahon ng pagkuha ng langis at sa lugar ng pagkabulok ng mga organikong bagay.
Mahigit sa kalahati ng kabuuang halaga ay nasa komposisyon na may tubig. Kasama rin ito sa istraktura ng langis, iba't ibang mga luad, nasusunog na gas, hayop at halaman (ang presensya sa bawat buhay na selula ay 50% sa bilang ng mga atomo).
Ikot ng hydrogen sa kalikasan
Bawat taon, isang malaking halaga (bilyon-bilyong tonelada) ng halaman ang nananatiling nabubulok sa mga anyong tubig at lupa, at ang agnas na ito ay nagsaboy ng malaking masa ng hydrogen sa atmospera. Ito ay inilabas din sa panahon ng anumang pagbuburo na dulot ng bakterya, pagkasunog at, kasama ng oxygen, ay nakikilahok sa ikot ng tubig.
Mga aplikasyon para sa hydrogen
Ang elemento ay aktibong ginagamit ng sangkatauhan sa mga aktibidad nito, kaya natutunan namin kung paano makuha ito sa isang pang-industriya na sukat para sa:
Meteorolohiya, paggawa ng kemikal;
paggawa ng margarin;
Bilang gasolina para sa mga rocket (likidong hydrogen);
Power industriya para sa paglamig electric generators;
Welding at pagputol ng mga metal.
Ang masa ng hydrogen ay ginagamit sa paggawa ng sintetikong gasolina (upang mapabuti ang kalidad ng mababang kalidad na gasolina), ammonia, hydrogen chloride, alkohol, at iba pang mga materyales. Aktibong ginagamit ng nuclear power ang mga isotopes nito.
Ang paghahanda na "hydrogen peroxide" ay malawakang ginagamit sa metalurhiya, industriya ng elektroniko, paggawa ng pulp at papel, sa pagpapaputi ng mga tela ng lino at koton, sa paggawa ng mga tina ng buhok at mga pampaganda, polimer, at sa gamot para sa paggamot ng mga sugat.
Ang "paputok" na katangian ng gas na ito ay maaaring maging isang nakamamatay na sandata - isang bomba ng hydrogen. Ang pagsabog nito ay sinamahan ng pagpapalabas ng isang malaking halaga ng mga radioactive substance at nakakapinsala sa lahat ng nabubuhay na bagay.
Ang pagdikit ng likidong hydrogen at ang balat ay nagbabanta sa malubha at masakit na frostbite.
- Opisyal o alternatibong pagpuksa: ano ang pipiliin Legal na suporta para sa pagpuksa ng isang kumpanya - ang presyo ng aming mga serbisyo ay mas mababa kaysa sa posibleng pagkalugi
- Sino ang maaaring maging miyembro ng liquidation commission Liquidator o liquidation commission ano ang pinagkaiba
- Bankruptcy secured creditors – ang mga pribilehiyo ba ay palaging mabuti?
- Ang trabaho ng contract manager ay ligal na babayaran Ang empleyado ay tumanggi sa iminungkahing kumbinasyon