Содержание элементов в земной коре

Содержание элементов в земной кореВ настоящее время известно 88 природных элементов, среди которых три четверти — металлы. Много это или мало?

Однозначный ответ дать трудно, и мнений по этому поводу тоже может быть несколько.

Один известный автору преподаватель физики высказался весьма своеобразно: «Разных химических элементов в природе раз в десять меньше, чем разных штанов в приличном магазине.

Но из этого огорчительно малого количества атомов создано ВСЁ. Причина чудовищного разнообразия природы в том, что атомы можно по-разному располагать.

В отличие от штанов, которые можно надевать только на одно место». Распространены элементы на нашей планете весьма «несправедливо».

Только один из них, кислород, составляет половину земной коры. Если взять три самых распространённых элемента — кислород, кремний и алюминий, то в сумме они дадут уже 85 %, а если к ним добавить железо, кальций, натрий, калий магний и титан, то получим уже 99,5% земной коры.

На долю же десятков остальных элементов приходится всего 0,5%. Или другой пример: атомов железа в земной коре примерно в тысячу раз больше, чем атомов меди, атомов меди в тысячу раз больше, чем атомов серебра, а серебра в сто раз больше, чем самого редкого на Земле элемента — рения. Совсем иначе распределены элементы на Солнце: там больше всего водорода (70%) и гелия (28%), а всех прочих элементов — всего 2 %. Если же взять всю видимую Вселенную, то в ней водород преобладает в ещё большей степени.

Итак, к середине XIX века, когда начал работать замечательный русский учёный Дмитрий Иванович Менделеев (1834- 1907), было известно уже более 60 химических элементов. Химики накопили очень много сведений и о химических элементах, и о множестве образуемых ими соединений, и о лабораторных методах, с помощью которых одни вещества можно превращать в другие.

Оказалось, что прав был живший 20 веков назад Лукреций: как из разных букв слагаются разные слова, так из разных элементов «составляются» разные вещества. И что интересно: число букв в алфавите и число важнейших элементов примерно одинаково: несколько десятков.

Но чтобы понять, сколько всего элементов в природе, необходимо было разобраться, как устроены сами атомы, чем конкретно они друг от друга отличаются.

И здесь нужны были усилия как химиков, так и физиков.

Ведь даже сейчас никто не возьмётся предсказать, какой по счёту элемент станет последним!

К началу XX века химики открыли уже 85 химических элементов, большинство из которых были металлами.

В быту мы встречаемся лишь с малой их частью.

Это железо в иголках и гвоздях, алюминий и медь в проводах, свинец в изоляции для кабеля, вольфрам и молибден в электрических лампочках накаливания (из вольфрама сделана её спираль, а из молибдена — впаянные в стекло крючочки, на которых спираль подвешена), водород или гелий в воздушных шариках, серебро, золото в украшениях, ртуть в термометре, олово на консервной банке, хром и никель на блестящих (хромированных или никелированных) металлических изделиях, сера в средствах для борьбы с вредителями растений, цинк и уголь в электрических батарейках — вот, пожалуй, и всё. В музее можно полюбоваться на красивые (и очень дорогие) юбилейные и памятные монеты из платины и палладия.

Правда, следует отметить, что многие из перечисленных простых веществ с точки зрения химика нельзя назвать чистыми, как правило, в них содержится немало примесей, например, «железный» гвоздь сделан не из чистого железа, а из низкоуглеродистой стали, содержащей небольшое количество углерода.

Нередко проводят аналогию между химическими элементами (из них построены все вещества) и буквами алфавита (из них состоят тексты).

Сколько букв в алфавите?

Смотря в каком. В латинском — 26 букв, в современном русском — 33 (в древнерусском их было больше), в венгерском — 38, в алфавите гавайского языка всего 12 букв, а в камбоджийском языке — 74! А сколько известно элементов?

Если не учитывать нестабильные (радиоактивные) элементы, то 81. Любопытно, что примерно столько же у физиков набирается своих «элементов» — элементарных частиц, из которых построен весь мир, в том числе и химические элементы. Важность для человека разных химических элементов далеко не одинакова.

Как в русском алфавите есть редко встречающиеся буквы, так и в мире элементов есть свои редкости.

Кстати, тело человека практически на 100% состоит всего из 12 элементов! Более подробные сведения о среднем содержании разных элементов в организме человека массой 70 кг содержатся в таблице.

Элементы расположены в порядке уменьшения их количества в организме, причём их выбрано столько же, сколько букв в русском алфавите — 33- Следует учесть, что в таблице приведены усреднённые данные. Ведь содержание многих элементов (особенно тех, которые содержатся в микроскопических количествах) очень сильно зависит от того, где человек живёт, чем питается, какую воду пьёт, кем работает.

Так, у человека, работающего на предприятии, где используется ртуть, этого элемента в организме может быть в десятки раз больше, чем у членов его семьи. Кроме того, микроэлементы зачастую распределены в организме очень неравномерно.

Например, некоторых элементов больше в костной ткани, других — в мышечной. Основная масса железа сосредоточена в гемоглобине крови, причём у мужчин его больше, чем у женщин.

Селена больше в сетчатке глаза, йода — в щитовидной железе, фтора — в зубной эмали.

Следует также иметь в виду, что роль многих микроэлементов, например никеля, для живого организма неизвестна, так что не исключено, что это просто примесь.

Кислород 45,5 кг Углерод 12,6 кг Водород 7 кг Азот 2,1 кг Кальций 1,4 кг Фосфор 700 г Калий 260 г Сера 175 г Натрий 100 г Хлор 100 г Магний 30 г Железо 4,2 г Фтор 2,6 г Цинк 2,2 г Кремний 1,4 г Рубидий 680 мг Стронций 320 мг Бром 260 мг Свинец 120 мг Медь 70 мг Алюминий 60 мг Кадмий 50 мг Бор 50 мг Барий 22 мг Мышьяк 18 мг Иод 16 мг Олово 14 мг Селен 14 мг Кобальт 14 мг Ртуть 13 мг Марганец 12 мг Хром 7 мг Никель 1 мг В книге «Элементы Вселенной» американского учёного Гленна Сиборга (он участвовал в открытии многих искусственных элементов, один из них даже назван его именем) есть забавная картинка. На фотографии запечатлен мужчина средних лет в белой рубашке и в галстуке, а на столе перед ним — куча баночек и несколько сосудов с газами.

Подпись же гласит: «Здесь изображён известный химик Бернард Харви в двух различных вариантах — один в нормальном своём состоянии, а другой — расщеплённый на составные элементы».

Комментарии запрещены.

О химии и химиках
  • Репетитор – это не обязательно

    06.09.2017

    Очень примечательным и ободряющим для российских граждан является тот факт, что во всем мире репетиторство развивается не менее бурными темпами, чем в России. Ведь когда на законодательном уровне было закреплено единый... 
    Читать полностью

  • Чудеса для разминки

    02.02.2017

    Если чего-нибудь не раздобудешь, неважно. Пропусти опыт и переходи к следующему. Но описание пропущенного опыта прочитай: когда-нибудь, при удобном случае, к нему можно и вернуться. Для первого опыта нужны два вещества, которые,... 
    Читать полностью

  • Варим яйцо в бумажной кастрюле

    02.02.2017

    Возьмите лист плотной бумаги, сверните из него колпачок. Стыки проклейте быстросохнущим клеем и скрепите скобами степлера. В эту бумажную емкость налейте воды, положите сырое яйцо. Согните из проволоки держатель (его можно... 
    Читать полностью

  • Свеча из мыла

    02.02.2017

    Когда мы рассуждали о том, почему мыло моет, то упоминали особое устройство его молекулы: «голова» и длинный «хвост», причем «голова» стремится к воде, а «хвост», напротив, от воды отталкивается… Рассмотрим... 
    Читать полностью

  • Главные принципы домашнего физика

    01.02.2017

    Правило первое (самое главное). Сначала демонстрация опыта, потом – его объяснение и применение закона! Именно такая последовательность привлекает максимальное внимание, и вызывает главный вопрос исследователя – «Почему?» Правило... 
    Читать полностью