Chemische elementen in de natuur. De meest voorkomende chemische elementen

Een element is een stof die uit identieke atomen bestaat. Zwavel, helium en ijzer zijn dus elementen; ze bestaan ​​alleen uit atomen van zwavel, helium en ijzer, en ze kunnen niet in eenvoudiger stoffen worden ontleed. Tegenwoordig zijn er 109 elementen bekend, maar slechts ongeveer 90 daarvan komen daadwerkelijk in de natuur voor. Elementen zijn onderverdeeld in metalen en niet-metalen. Het periodiek systeem classificeert elementen op basis van hun atoommassa.

Een essentieel element voor hogere organismen, dat een onderdeel is van veel eiwitten, hoopt zich op in het haar. Geschiedenis: Latijnse naam - De oorsprong van zwavel is onbekend. De Litouwse naam zal waarschijnlijk ontleend worden aan Slavische volkeren, kan verband houden met de Sanskrietkleur Cyran-geel.

Fysieke eigenschappen: onoplosbaar in water. Geel, hard, laag vermogen, gesmolten. Elektronegatief 2. 58. Dit mineraal wordt in verschillende gesteenten aangetroffen. Het vormt zich in zowel metamorfe als sedimentaire gesteenten. Het wordt aangetroffen in kwartsverbindingen in combinatie met andere sulfiden en oxiden. Het kan ook metasomatisch andere mineralen vervangen. Grote hoeveelheden van dit mineraal kunnen worden gebruikt om ijzer te produceren.

Metalen

Ruim driekwart van alle elementen zijn metalen. Ze zijn bijna allemaal compact, glanzend, duurzaam, maar gemakkelijk te smeden. IN aardkorst metalen worden meestal samen met andere elementen aangetroffen. Mensen maken vliegtuigen, ruimteschepen en diverse machines van duurzame en kneedbare metalen. In het periodiek systeem worden metalen in blauw aangegeven. Ze zijn onderverdeeld in alkalisch, aardalkali en transitie. De meeste metalen waarmee we bekend zijn – ijzer, koper, goud, platina, zilver – zijn overgangsmetalen. Aluminium wordt gebruikt om voedsel te verpakken, drankblikjes te produceren en lichtgewicht en sterke legeringen te creëren. Dit is het meest voorkomende metaal op aarde (lees voor meer details het artikel “Metalen”).

Het woord "pyriet" komt van Grieks woord"vuur". Piritas werd gebruikt in vroege vuurwapensloten. Vanwege de gelijkenis met goud wordt het ook wel dwazengoud genoemd. Pyriet wordt ook gebruikt in sieraden, maar de producten ervan zijn schaars omdat de hardheid van de put laag is en chemisch reageert op omgeving.

Sphaleriet is een sulfidemineraal, zinksulfide. Ook wel "misleidend zink" genoemd. Het meest voorkomende mineraal, zink, komt het meest voor, dus het meeste is afkomstig van dat specifieke mineraal. Het komt voor in combinatie met pyriet, galena en andere sulfidemineralen, evenals calciet, dolomiet en fluoriet. Meestal te vinden in hydrothermale aderen.

Niet-metalen

Niet-metalen omvatten slechts 25 elementen, inclusief de zogenaamde halfmetalen, die zowel metallische als niet-metalen eigenschappen kunnen vertonen. In het periodiek systeem worden niet-metalen aangeduid geel, halfmetalen - oranje. Alle niet-metalen, met uitzondering van grafiet (een soort koolstof), zijn slechte geleiders van warmte en elektriciteit, en halfmetalen, zoals germanium of silicium, kunnen, afhankelijk van de omstandigheden, goede geleiders zijn, zoals metalen, of geen stroom geleiden, zoals niet-metalen. Silicium wordt gebruikt bij de productie van geïntegreerde schakelingen. Om dit te doen, worden er microscopische "paden" in gecreëerd, waarlangs stroom door het circuit gaat. Bij kamertemperatuur zijn 11 niet-metalen (waaronder waterstof, stikstof, chloor) gassen. Fosfor, koolstof, zwavel en jodium bevinden zich in de vaste toestand en broom bevindt zich in de vloeibare toestand. Vloeibare waterstof (gevormd door het comprimeren van waterstofgas) dient als brandstof voor raketten en andere ruimtevaartuigen.

Soms zijn sphalerietkristallen transparant, maar sieraden zeer zelden gebruikt omdat ze erg kwetsbaar zijn. Kleur Geel, Bruin, Grijs, Zwart. Scrotum 3. 5-4 hardheid. De naam van het mineraal komt van het Latijnse woord voor loodglans. Galena komt voor in kristallen, korrels en grote aggregaten in hydrothermale aderen.

In rotsen in rotsen, dolomieten, zandstenen in rotsen. Galena is de belangrijkste leider in het erts. Kaneel is een kwiksulfide-mineraal. Het meest voorkomende kwikerts. Verschillende mijnen van deze leeftijd zijn nog steeds in gebruik. Dit mineraal wordt aangetroffen in de vorm van een minerale vulstof. Kristalrooster zeshoekig.

Elementen in de aardkorst

Het grootste deel van de aardkorst bestaat uit slechts acht elementen. Elementen worden zelden in pure vorm aangetroffen; vaker worden ze aangetroffen in mineralen. Het mineraal calciet bestaat uit calcium, koolstof en zuurstof. Calciet is een onderdeel van kalksteen. Pyrolusiet bestaat uit het metaal mangaan en zuurstof. Sphaleriet bestaat uit zwavel. Het meest voorkomende element in de aardkorst is zuurstof. Het wordt vaak aangetroffen in combinatie met een ander veel voorkomend element, silicium, en met de meest voorkomende metalen, aluminium en ijzer. Op de foto is sphaleriet te zien, dat bestaat uit zink en staal.

Kruispunten Prisma's, grote fragmenten Ongelijke halve stromen. De hardheid van Moson is 2-2,5. Gips is gehydrateerd calciumsulfaat. Bevorderd sedimentair mineraal. Gipsmineraalvloeren vormen de gelijknamige bergafzettingen. Ga in een warm klimaat in afgesloten watermassa's staan. Het kan ook worden gevormd uit anhydriet bij reactie met water.

Gips bestaat uit verschillende pekelsoorten en is verkrijgbaar in verschillende kleuren. De kleurloze vorm van gips wordt seleniet genoemd. De volledig watervrije vorm van calciumsulfaat wordt anhydride genoemd. Verwarmd gipspoeder met halfgehydrateerd calciumsulfaat. Gips is een veel voorkomend mineraal. Litouwen ligt in het noordelijke deel. De grote lagen zijn gevormd uit gesloten reservoirs en verdampen geleidelijk. Dergelijke grote gipslagen waren kenmerkend voor de permeabiliteitsperiode.

Atomen van elementen

Atomen van elementen bestaan ​​uit kleinere deeltjes die elementaire deeltjes worden genoemd. Een atoom bestaat uit een kern en elektronen die eromheen draaien. De atoomkern bevat twee soorten deeltjes: protonen en neutronen. Atomen van verschillende elementen bevatten ander nummer protonen. Het aantal protonen in de kern wordt het atoomnummer van het element genoemd (voor meer details, zie het artikel “Atomen en moleculen”). In de regel zijn er evenveel elektronen in een atoom als er protonen zijn. Er zijn 18 protonen in een argonatoom; Het atoomnummer van argon is 18. Het atoom heeft ook 18 elektronen. Er zit maar één proton in een waterstofatoom en het atoomnummer van waterstof is 1. Elektronen draaien rond de kern in verschillende energieniveaus, ks worden schillen genoemd. De eerste schaal biedt plaats aan twee elektronen, de tweede - 8 elektronen en de derde - 18, hoewel daar meestal niet meer dan 8 elektronen circuleren. In het periodiek systeem zijn de elementen gerangschikt op basis van hun atoomnummers. Elke rechthoek bevat het symbool van het element, de naam, het atoomnummer en de relatieve atoommassa.

Gipshardheid volgens de schaal van Moschon. In de bouwsector - gips, gipsplaat, gipsbeton, enz. voor de productie van materialen. In de geneeskunde - voor gipsafgietsels. IN landbouw bodemverbetering.

Ze kunnen vallen uit warmwaterbronnen, hydrothermale aderen, vulkanische platen of sulfaatrijke bronnen. Een ander type gips is industrieel. Bij het vrijkomen van zwaveldioxide in de atmosfeer wordt vaak gebruik gemaakt van een proces waarbij grote hoeveelheden gips ontstaan.

periodiek systeem

De horizontale rijen van de tabel worden perioden genoemd. Alle elementen die tot dezelfde periode behoren, hebben hetzelfde aantal elektronenschillen. Elementen uit de tweede periode hebben twee schillen, elementen uit de derde periode hebben er drie, enzovoort. De acht verticale rijen worden groepen genoemd, met een afzonderlijk blok overgangsmetalen tussen de 2e en 3e groep. Voor elementen met atoomnummers kleiner dan 20 (met uitzondering van overgangsmetalen) valt het groepsnummer samen met het aantal elektronen op het buitenste niveau. Regelmatige veranderingen in de eigenschappen van elementen uit dezelfde periode worden verklaard door veranderingen in het aantal elektronen. Dus in de tweede periode neemt de smelttemperatuur van vaste elementen geleidelijk toe van lithium naar koolstof. Alle elementen van dezelfde groep hebben vergelijkbare chemische eigenschappen. Sommige groepen hebben speciale namen. Groep 1 bestaat dus uit alkalimetalen, groep 2 - aardalkalimetalen. Elementen uit groep 7 worden halogenen genoemd, elementen uit groep 8 worden edelgassen genoemd. Op de foto zie je chalcopyriet, dat koper, ijzer en zwavel bevat.

We weten allemaal dat waterstof ons heelal voor 75% vult. Maar weet je welke anderen er zijn? chemische elementen, niet minder belangrijk voor ons bestaan ​​en een rol van betekenis voor het leven van mensen, dieren, planten en onze hele aarde? De elementen uit deze beoordeling vormen ons hele universum!

10. Zwavel (overvloed ten opzichte van silicium – 0,38)

Dit chemische element staat vermeld onder het symbool S in het periodiek systeem en wordt gekenmerkt door atoomnummer 16. Zwavel komt veel voor in de natuur.

9. IJzer (overvloed ten opzichte van silicium – 0,6)

Aangeduid met het symbool Fe, atoomnummer – 26. Vooral ijzer komt veel voor in de natuur belangrijke rol het speelt bij de vorming van interne en buitenste schil De kern van de aarde.

8. Magnesium (overvloed ten opzichte van silicium – 0,91)

In het periodiek systeem is magnesium te vinden onder het symbool Mg, en het atoomnummer is 12. Het meest verbazingwekkende aan dit chemische element is dat het meestal vrijkomt wanneer sterren exploderen tijdens het proces van hun transformatie in supernova's.

7. Silicium (overvloed ten opzichte van silicium – 1)

Aangeduid als Si. Het atoomnummer van silicium is 14. Dit blauwgrijze metalloïde wordt in zuivere vorm zeer zelden in de aardkorst aangetroffen, maar komt vrij vaak voor in andere stoffen. Het kan bijvoorbeeld zelfs in planten worden aangetroffen.

6. Koolstof (overvloed in verhouding tot silicium – 3,5)

Koolstof in het periodiek systeem van chemische elementen staat vermeld onder het symbool C, het atoomnummer is 6. De bekendste allotrope modificatie van koolstof is een van de meest wenselijke edelstenen in de wereld - diamanten. Koolstof wordt ook actief gebruikt in andere industriële doeleinden voor meer alledaagse doeleinden.

5. Stikstof (abundantie ten opzichte van silicium – 6,6)

Symbool N, atoomnummer 7. Voor het eerst ontdekt door de Schotse arts Daniel Rutherford, komt stikstof het vaakst voor in de vorm salpeterzuur en nitraten.

4. Neon (overvloed in verhouding tot silicium – 8,6)

Het wordt aangeduid met het symbool Ne, het atoomnummer is 10. Het is geen geheim dat dit specifieke chemische element wordt geassocieerd met een prachtige gloed.

3. Zuurstof (overvloed ten opzichte van silicium – 22)

Een scheikundig element met het symbool O en atoomnummer 8, zuurstof is essentieel voor ons bestaan! Maar dit betekent niet dat het alleen op aarde aanwezig is en alleen voor de menselijke longen dient. Het universum zit vol verrassingen.

2. Helium (overvloed in verhouding tot silicium – 3.100)

Het symbool voor helium is Hij, het atoomnummer is 2. Het is kleurloos, geurloos, smaakloos, niet-giftig en het kookpunt is het laagste van alle chemische elementen. En dankzij hem vliegen de ballen omhoog!

1. Waterstof (overvloed in verhouding tot silicium – 40.000)

De echte nummer één op onze lijst, waterstof, wordt gevonden in het periodiek systeem onder het symbool H en heeft atoomnummer 1. Het is het lichtste chemische element op het periodiek systeem en het meest voorkomende element in het hele bekende universum.

Waterstof is het meest voorkomende element in het heelal. Maar waarom?

Om die vraag te beantwoorden, moeten we teruggaan naar de oerknal, zegt Maya Nyman, hoogleraar scheikunde aan de Oregon State University.

De oerknal leidde tot de creatie van alle elementen die we in het periodiek systeem kunnen vinden. Het zijn de bouwstenen die helpen het heelal te creëren. Elk element heeft een uniek aantal elementaire deeltjes: protonen (positief geladen), neutronen (neutraal) en elektronen (negatief geladen).

Het eenvoudigste en meest voorkomende element

Waterstof heeft slechts één proton en één elektron (het is het enige element zonder neutron). Het is het eenvoudigste element in het universum, wat verklaart waarom het ook het meest voorkomt, zei Nyman. Een isotoop van waterstof, deuterium genaamd, bevat echter één proton en één neutron, en een andere, bekend als tritium, heeft één proton en twee neutronen.

In sterren smelten waterstofatomen samen en ontstaat helium, het op één na meest voorkomende element in het universum. Helium heeft twee protonen, twee neutronen en twee elektronen. Samen vormen helium en waterstof 99,9 procent van alle bekende materie in het universum.


Er is echter ongeveer tien keer meer waterstof in het heelal dan helium, zegt Nyman. "Zuurstof, het derde meest voorkomende element, is ongeveer duizend keer minder overvloedig aanwezig dan waterstof", voegde ze eraan toe.

Over het algemeen geldt dat hoe hoger het atoomnummer van een element is, hoe minder ervan in het universum te vinden is.


Waterstof in de aarde

De samenstelling van de aarde is echter anders dan die van het heelal. Zuurstof is bijvoorbeeld qua gewicht het meest voorkomende element in de aardkorst. Daarna volgen silicium, aluminium en ijzer. In het menselijk lichaam is zuurstof het meest voorkomende element, gevolgd door koolstof en waterstof.

Rol in het menselijk lichaam

Waterstof speelt daarin een aantal sleutelrollen menselijk lichaam. Waterstofbruggen zorgen ervoor dat DNA opgerold blijft. Bovendien helpt waterstof de juiste pH in de maag en andere organen te behouden. Als uw maag te alkalisch wordt, komt er waterstof vrij omdat dit in verband wordt gebracht met het reguleren van dit proces. Als de omgeving in de maag te zuur is, zal waterstof zich binden met andere elementen.


Waterstof in water

Bovendien is het waterstof die ervoor zorgt dat ijs op het wateroppervlak kan drijven, omdat waterstofbruggen de afstand tussen de bevroren moleculen vergroten, waardoor ze minder dicht worden.

Typisch is een stof dichter als deze zich in een vaste toestand bevindt in plaats van in een vloeistof, zei Nyman. Water is de enige stof die minder dicht wordt als hij vast is.


Wat is het gevaar van waterstof

Waterstof kan echter ook gevaarlijk zijn. De reactie met zuurstof leidde tot de ramp met het luchtschip Hindenburg, waarbij in 1937 36 mensen omkwamen. Daarnaast, waterstof bommen kunnen ongelooflijk destructief zijn, ook al zijn ze nooit als wapen gebruikt. Hun potentieel werd echter in de jaren vijftig gedemonstreerd door landen als de VS, de USSR, Groot-Brittannië, Frankrijk en China.

Waterstofbommen gebruiken, net als atoombommen, een combinatie van kernfusie- en splijtingsreacties om vernietiging te veroorzaken. Wanneer ze exploderen, creëren ze niet alleen mechanische schokgolven, maar ook straling.

Het was een sensatie - zo blijkt essentiële stof op aarde bestaat uit twee even belangrijke chemische elementen. “AiF” besloot naar het periodiek systeem te kijken en te onthouden dankzij welke elementen en verbindingen het universum bestaat, evenals het leven op aarde en de menselijke beschaving.

WATERSTOF (H)

Waar het voorkomt: het meest voorkomende element in het heelal, het belangrijkste ‘bouwmateriaal’. Er zijn sterren van gemaakt, inclusief de zon. Dankzij thermonucleaire fusie met de deelname van waterstof zal de zon onze planeet nog eens 6,5 miljard jaar opwarmen.

Wat is nuttig: in de industrie - bij de productie van ammoniak, zeep en kunststoffen. Waterstofenergie heeft grote perspectieven: dit gas vervuilt het milieu niet, omdat het bij verbranding alleen waterdamp produceert.

KOOLSTOF (C)

Waar het voorkomt: Elk organisme bestaat voor een groot deel uit koolstof. In het menselijk lichaam beslaat dit element ongeveer 21%. Onze spieren bestaan ​​dus voor 2/3 uit. In de vrije staat komt het in de natuur voor in de vorm van grafiet en diamant.

Wat is nuttig: voedsel, energie en nog veel meer. enz. De klasse van op koolstof gebaseerde verbindingen is enorm: koolwaterstoffen, eiwitten, vetten, enz. Dit element is onmisbaar in de nanotechnologie.

STIKSTOF (N)

Waar het voorkomt: De atmosfeer van de aarde bestaat voor 75% uit stikstof. Onderdeel van eiwitten, aminozuren, hemoglobine, enz.

Wat is nuttig: noodzakelijk voor het bestaan ​​van dieren en planten. In de industrie wordt het gebruikt als gasvormig medium voor verpakking en opslag, als koelmiddel. Met zijn hulp worden verschillende verbindingen gesynthetiseerd: ammoniak, meststoffen, explosieven, kleurstoffen.

ZUURSTOF (O)

Waar het voorkomt: Het is het meest voorkomende element op aarde en vertegenwoordigt ongeveer 47% van de massa van de vaste korst. Zee- en zoetwater bestaan ​​voor 89% uit zuurstof, de atmosfeer uit 23%.

Wat is nuttig: Zuurstof zorgt ervoor dat levende wezens kunnen ademen; zonder zuurstof zou vuur niet mogelijk zijn. Dit gas wordt veel gebruikt in de geneeskunde, de metallurgie, voedingsindustrie, energie.

KOOLDIOXIDE (CO2)

Waar het voorkomt: In de atmosfeer, in zeewater.

Wat is nuttig: Dankzij deze verbinding kunnen planten ademen. Het proces waarbij koolstofdioxide uit de lucht wordt opgenomen, wordt fotosynthese genoemd. Dit is de belangrijkste bron van biologische energie. Het is de moeite waard eraan te herinneren dat de energie die we verkrijgen door de verbranding van fossiele brandstoffen (steenkool, olie, gas) zich dankzij fotosynthese gedurende miljoenen jaren in de diepten van de aarde heeft opgehoopt.

IJZER (Fe)

Waar het voorkomt: een van de meest voorkomende in zonnestelsel elementen. De kernen van de aardse planeten bestaan ​​​​eruit.

Wat is nuttig: metaal dat sinds de oudheid door mensen wordt gebruikt. Geheel historisch tijdperk de ijzertijd genoemd. Nu is tot 95% van de mondiale metaalproductie afkomstig van ijzer, het hoofdbestanddeel van staal en gietijzer.

ZILVER (Ag)

Waar het voorkomt: Eén van de schaarse elementen. Eerder in de natuur aangetroffen in inheemse vorm.

Wat is nuttig: Vanaf het midden van de 13e eeuw werd het een traditioneel materiaal voor het maken van serviesgoed. Het heeft unieke eigenschappen en wordt daarom in verschillende industrieën gebruikt: in sieraden, fotografie, elektrotechniek en elektronica. Ook de desinfecterende eigenschappen van zilver zijn bekend.

GOUD (au)

Waar het voorkomt: Eerder in de natuur aangetroffen in inheemse vorm. Het wordt gewonnen in de mijnen.

Wat is nuttig: het belangrijkste element van het mondiale financiële systeem, omdat de reserves klein zijn. Het werd lange tijd als geld gebruikt. Momenteel worden alle goudreserves van banken beoordeeld

32 duizend ton - als je ze samensmelt, krijg je een kubus met een zijde van slechts 12 meter. Deze wordt gebruikt in de geneeskunde, micro-elektronica en nucleair onderzoek.

SILICONEN (Si)

Waar het voorkomt: In termen van prevalentie in de aardkorst staat dit element op de tweede plaats (27-30% van de totale massa).

Wat is nuttig: Silicium is het belangrijkste materiaal voor elektronica. Wordt ook gebruikt in de metallurgie en bij de productie van glas en cement.

WATER (H2O)

Waar het voorkomt: Onze planeet is voor 71% bedekt met water. Het menselijk lichaam bestaat voor 65% uit deze verbinding. Er is water in de ruimte, in de lichamen van kometen.

Waarom het nuttig is: Het is van cruciaal belang bij het ontstaan ​​en in stand houden van leven op aarde, omdat het vanwege zijn moleculaire eigenschappen een universeel oplosmiddel is. Water heeft veel unieke eigenschappen waar we niet aan denken. Dus als het volume niet toenam tijdens het vriezen, zou er eenvoudigweg geen leven zijn ontstaan: reservoirs zouden elke winter tot op de bodem bevriezen. En dus blijft, terwijl het uitzet, het lichtere ijs op het oppervlak achter, waardoor eronder een leefbare omgeving behouden blijft.

Het universum verbergt veel geheimen in zijn diepten. Lange tijd hebben mensen geprobeerd er zoveel mogelijk van te ontrafelen, en ondanks het feit dat dit niet altijd lukt, gaat de wetenschap met grote sprongen vooruit, waardoor we steeds meer over onze oorsprong kunnen leren. Velen zullen dus bijvoorbeeld geïnteresseerd zijn in wat de meest voorkomende in het universum is. De meeste mensen zullen meteen aan water denken, en deels zullen ze gelijk hebben, want het meest voorkomende element is waterstof.

Het meest voorkomende element in het heelal

Het komt uiterst zelden voor dat mensen waterstof in zuivere vorm tegenkomen. In de natuur wordt het echter vaak aangetroffen in combinatie met andere elementen. Wanneer het bijvoorbeeld reageert met zuurstof, verandert waterstof in water. En dit is verre van de enige verbinding die dit element bevat; het wordt overal gevonden, niet alleen op onze planeet, maar ook in de ruimte.

Hoe is de aarde ontstaan?

Vele miljoenen jaren geleden werd waterstof, zonder overdrijving bouwmateriaal voor het hele universum. Na de oerknal, die de eerste fase van de schepping van de wereld werd, bestond er immers niets anders dan dit element. elementair omdat het uit slechts één atoom bestaat. Na verloop van tijd begon het meest voorkomende element in het universum wolken te vormen, die later sterren werden. En al binnenin vonden reacties plaats, waardoor nieuwe, complexere elementen verschenen, waardoor planeten ontstonden.

Waterstof

Dit element is goed voor ongeveer 92% van de atomen in het heelal. Maar het wordt niet alleen aangetroffen in sterren, interstellair gas, maar ook in gewone elementen op onze planeet. Meestal bestaat het in een gebonden vorm, en de meest voorkomende verbinding is natuurlijk water.

Bovendien maakt waterstof deel uit van een aantal koolstofverbindingen die olie en aardgas vormen.

Conclusie

Ondanks het feit dat het het meest voorkomende element ter wereld is, kan het verrassend genoeg gevaarlijk zijn voor mensen, omdat het soms vlam vat als het reageert met lucht. Om te begrijpen hoe belangrijk waterstof een rol speelde bij de schepping van het heelal, volstaat het om te beseffen dat er zonder waterstof niets levends op aarde zou zijn verschenen.