РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПРИРОДЕ Происхождение химических

РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПРИРОДЕ

Происхождение химических элементов Для объяснения распространенности в природе различных химических элементов и их изотопов в 1948 году Гамовым была предложена модель Горячей Вселенной. По этой модели лёгкие химические элементы образовывались в момент Большого Взрыва. Более тяжелые - возникли в процессах нуклеосинтеза. По модели Большого Взрыва формирование химических элементов началось с первоначального ядерного синтеза легких элементов (Н, D, 3 Не, 4 Не, 7 Li) спустя 100 секунд после Большого Взрыва при температуре Вселенной 109 K при следующих соотношениях элементов: H — 75%, 4 He — 25%, D — 3· 10− 5, 3 He — 2· 10− 5, 7 Li — 10− 9 Синтез более тяжёлых ядер также происходит в звёздах. Углерод-12 нарабатывается в тройной гелиевой реакции: 4 He + 4 He =8 Be, Be + 4 He = 12 C.

Происхождение химических элементов • Ядра до железа 56 Fe синтезируются путём слияния более лёгких ядер в недрах массивных звёзд • Синтез тяжёлых и сверхтяжёлых ядер идёт путём медленного или быстрогонейтронного захвата, вероятно в предсверхновых и при взрывах сверхновых звёзд.

Общие сведения об элементах К настоящему времени известно 117 химических элементов (с порядковыми номерами с 1 по 116 и 118), из них 94 обнаружены в природе (некоторые — лишь в следовых количествах), остальные 23 - такие элементы, как технеций Tc (порядковый номер 43), прометий Pm (61), астат At (85) и франций Fr (87), а также все элементы, следующие за ураном U (порядковый номер 92), впервые получены искусственно в результате ядерных реакций. Некоторые из них в исчезающе малых количествах обнаружены в природе. Первые 112 элементов имеют постоянные названия, остальные — временные.

Общие сведения об элементах • Содержание элементов в любом образце является неизменным, концентрация же какого-либо элемента в одной из геосфер может варьировать в пространстве и во времени. • Это связано с многообразием факторов, влияющих на химический состав геосфер в различных точках нашей планеты и в различное геологическое время: кислотнощелочная и окислительно-восстановительная обстановки, гравитация, метаморфизм, термические, механические и другие виды воздействия.

Масса оболочек земли • В курсе "Геохимия окружающей среды" изучается поведение химических элементов и соединений в четырех геосферах: атмосфере, гидросфере, верхней части литосферы (земной коре), биоте. • Соотношения этих геосфер между собой по массе были рассчитаны учеными Чикагского университета К. Рангхамой и Т. Г. Сахамой. Если принять массу биоты за единицу, то масса атмосферы составит 300 единиц, гидросферы 7 104 единиц, масса верхней части литосферы имеет порядок 106 единиц

Распространённость хим. элементов в геосферах • Из химических элементов наиболее распространены в земной коре кислород (50) и кремний (25). Эти элементы вместе с элементами алюминий(22, 8), железо(5, 8), кальций(3, 4), натрий(2, 6), калий(2, 4), магний(1, 9) , водород( 0, 9) и титан (0, 4)составляют более 99 % массы земной оболочки, так что на остальные элементы приходится менее 1 %. Геологами эта оболочка называется сиаль. • В мантии наиболее распространёнными элементами являются кислород (44, 8), кремний (21, 5), магний (22, 8), железо (5, 8), алюминий (2, 2), кальций (2, 3), натрий (0, 3). Геологами эта оболочка называется сима.

Распространённость хим. элементов в геосферах • В морской воде, помимо кислорода и водорода — составных частей самой воды, высокое содержание имеют такие элементы, как хлор, натрий, магний, сера, калий, бром и углерод. • В континентальной пресноводной воде – кислород, водород, кальций, углерод, сера, натрий

Распространённость хим. элементов в геосферах Состав атмосферы

Распространённость хим. элементов в геосферах • В состав живого вещества входят как органические (в химическом смысле), так и неорганические, или минеральные, вещества. Масса живого вещества сравнительно мала и оценивается величиной 2, 43, 6· 1012 т (в сухом весе) и составляет менее 10− 6 массы других оболочек Земли. Но это одна «из самых могущественных геохимических сил нашей планеты» . • Из химических элементов наиболее распространены в биоте - кислород, углерод, водород, кальций, азот, кремний