Tā bija sensācija – izrādās, ka vissvarīgākā viela uz Zemes sastāv no diviem vienlīdz svarīgiem ķīmiskajiem elementiem. "AiF" nolēma ieskatīties periodiskajā tabulā un atcerēties, kādi elementi un savienojumi eksistē Visumā, kā arī dzīvība uz Zemes un cilvēku civilizācija.

Ūdeņradis (H)

Kur tas satiekas: visizplatītākais elements Visumā, tā galvenais " celtniecības materiāls". To veido zvaigznes, tostarp saule. Pateicoties kodolsintēzei, kurā ir iesaistīts ūdeņradis, Saule karsēs mūsu planētu vēl 6,5 miljardus gadu.

Kas ir noderīgi: rūpniecībā - amonjaka, ziepju un plastmasas ražošanā. Ūdeņraža enerģijai ir lielas perspektīvas: šī gāze nepiesārņo vidi, jo sadedzinot dod tikai ūdens tvaikus.

OGLEKLIS (C)

Kur tas satiekas: Katrs organisms lielākoties ir veidots no oglekļa. Cilvēka organismā šis elements aizņem aptuveni 21%. Tātad mūsu muskuļi sastāv no 2/3 no tā. Brīvā stāvoklī tas dabā sastopams grafīta un dimanta veidā.

Kas ir noderīgi: pārtika, enerģija utt. uc Savienojumu klase uz oglekļa bāzes ir milzīga - ogļūdeņraži, olbaltumvielas, tauki utt. Šis elements ir neaizstājams nanotehnoloģijās.

SLĀPEKLIS (N)

Kur tas satiekas: Zemes atmosfērā 75% ir slāpeklis. Tā ir daļa no olbaltumvielām, aminoskābēm, hemoglobīna utt.

Kas ir noderīgi: nepieciešami dzīvnieku un augu pastāvēšanai. Rūpniecībā to izmanto kā gāzes vidi iepakošanai un uzglabāšanai, aukstumaģentu. Ar tās palīdzību tiek sintezēti dažādi savienojumi - amonjaks, mēslošanas līdzekļi, sprāgstvielas, krāsvielas.

SKĀBEKLIS (O)

Kur tas satiekas: Visizplatītākais elements uz Zemes, tas veido aptuveni 47% no cietās zemes garozas masas. Jūras un saldūdens 89% skābekļa, atmosfērā - 23%.

Kas ir noderīgi: Pateicoties skābeklim, dzīvās būtnes var elpot, bez tā uguns nebūtu iespējama. Šo gāzi plaši izmanto medicīnā, metalurģijā, pārtikas rūpniecībā, enerģētikā.

OGLEKĻA DIOKSĪDS (CO2)

Kur tas satiekas: Atmosfērā, jūras ūdenī.

Kas ir noderīgi: Pateicoties šim savienojumam, augi var elpot. Oglekļa dioksīda absorbcijas procesu no gaisa sauc par fotosintēzi. Tas ir galvenais bioloģiskās enerģijas avots. Ir vērts atgādināt, ka enerģija, ko mēs saņemam no fosilā kurināmā (ogļu, naftas, gāzes) sadedzināšanas, miljoniem gadu ir uzkrāta zemes zarnās tieši fotosintēzes dēļ.

DZELZS (Fe)

Kur tas satiekas: viens no visbiežāk sastopamajiem elementiem Saules sistēmā. Tas sastāv no sauszemes planētu kodoliem.

Kas ir noderīgi: metāls, ko cilvēki izmantojuši kopš seniem laikiem. Vesels vēsturiskais laikmets sauc par dzelzs laikmetu. Patlaban līdz 95% no pasaules metālu produkcijas attiecas uz dzelzi, tā ir galvenā tērauda un čuguna sastāvdaļa.

SILVER (AG)

Kur tas satiekas: Viena no deficītajām precēm. Iepriekš dabā satikts dzimtajā formā.

Kas ir noderīgi: Kopš 13. gadsimta vidus tas kļuvis par tradicionālu trauku gatavošanas materiālu. Tam ir unikālas īpašības, tāpēc to izmanto dažādas nozares- juvelierizstrādājumos, fotogrāfijā, elektrotehnikā un elektronikā. Ir zināmas arī sudraba dezinficējošās īpašības.

ZELTS (Au)

Kur tas satiekas: agrāk dabā sastopami vietējā formā. Ražots raktuvēs.

Kas ir noderīgi: pasaules finanšu sistēmas svarīgākais elements, jo tās rezerves ir nelielas. To jau sen izmanto kā naudu. Visas banku zelta rezerves šobrīd ir novērtētas

pie 32 tūkstošiem tonnu - ja tos sakausē kopā, iegūst kubu, kura mala ir tikai 12 m. To izmanto medicīnā, mikroelektronikā un kodolpētniecībā.

SILIKONS (Si)

Kur tas satiekas: Runājot par izplatību zemes garozašis elements ieņem otro vietu (27-30% no kopējās masas).

Kas ir noderīgi: Silīcijs ir galvenais elektronikas materiāls. To izmanto arī metalurģijā un stikla un cementa ražošanā.

ŪDENS (H2O)

Kur tas satiekas: Mūsu planētu 71% klāj ūdens. Cilvēka ķermenis 65% sastāv no šī savienojuma. Ūdens atrodas arī kosmosā, komētu ķermenī.

Kas ir noderīgi: Tam ir būtiska nozīme dzīvības radīšanā un uzturēšanā uz Zemes, jo savu molekulāro īpašību dēļ tas ir universāls šķīdinātājs. Ūdenim ir daudz unikālu īpašību, par kurām mēs nedomājam. Tātad, ja, sasalstot, tā apjoms nepalielinātos, dzīvība vienkārši nebūtu radusies: katru ziemu ūdenskrātuves aizsaltu līdz dibenam. Un tā, izplešas, vieglāks ledus paliek uz virsmas, saglabājot dzīvotspējīgu vidi zem tā.

Mēs visi zinām, ka ūdeņradis aizpilda mūsu Visumu par 75%. Bet vai jūs zināt, kas vēl ķīmiskie elementi, kas ir ne mazāk svarīga mūsu pastāvēšanai un spēlē nozīmīgu lomu cilvēku, dzīvnieku, augu un visas mūsu Zemes dzīvē? Elementi no šī vērtējuma veido visu mūsu Visumu!

10. Sērs (izplatība attiecībā pret silīciju — 0,38)

Šis ķīmiskais elements periodiskajā tabulā ir norādīts ar simbolu S, un to raksturo atomskaitlis 16. Sērs dabā ir ļoti izplatīts.

9. Dzelzs (izplatība attiecībā pret silīciju — 0,6)

Apzīmē ar simbolu Fe, atomskaitlis - 26. Dzelzs dabā ir ļoti izplatīts, īpaši svarīga loma tas spēlē Zemes kodola iekšējās un ārējās čaulas veidošanā.

8. Magnijs (izplatība attiecībā pret silīciju — 0,91)

Periodiskajā tabulā magnijs atrodams zem simbola Mg, un tā atomskaitlis ir 12. Vispārsteidzošākais šajā ķīmiskajā elementā ir tas, ka tas visbiežāk izdalās, zvaigznēm sprāgstot to pārvēršanās procesā par supernovu.

7. Silīcijs (izplatība attiecībā pret silīciju — 1)

Apzīmēts kā Si. Silīcija atomu skaits ir 14. Šis pelēkzilais metaloīds tīrā veidā ir ļoti reti sastopams zemes garozā, bet citās vielās tas ir diezgan izplatīts. Piemēram, to var atrast pat augos.

6. Ogleklis (pārpilnība attiecībā pret silīciju — 3,5)

Ogleklis Mendeļejeva ķīmisko elementu tabulā norādīts zem simbola C, tā atomskaitlis ir 6. Visslavenākā oglekļa alotropā modifikācija ir viens no iekārojamākajiem dārgakmeņiem pasaulē – dimanti. Ogleklis tiek aktīvi izmantots arī citos rūpnieciskos nolūkos ikdienas vajadzībām.

5. Slāpeklis (pārpilnība attiecībā pret silīciju — 6,6)

Simbols N, atomskaitlis 7. Pirmo reizi atklāja skotu ārsts Daniels Raterfords, slāpeklis visbiežāk atrodams formā. slāpekļskābe un nitrāti.

4. Neons (pārpilnība attiecībā pret silīciju — 8,6)

To apzīmē ar simbolu Ne, atomskaitlis ir 10. Nav noslēpums, ka šis konkrētais ķīmiskais elements ir saistīts ar skaistu mirdzumu.

3. Skābeklis (pārpilnība attiecībā pret silīciju — 22)

Ķīmiskais elements ar simbolu O un atomskaitli 8, skābeklis ir neaizstājams mūsu eksistencei! Bet tas nenozīmē, ka tas atrodas tikai uz Zemes un kalpo tikai cilvēka plaušām. Visums ir pārsteigumu pilns.

2. Hēlijs (pārpilnība attiecībā pret silīciju — 3100)

Hēlija simbols ir He, atomskaitlis ir 2. Tas ir bezkrāsains, bez smaržas, garšas, netoksisks, un tā viršanas temperatūra ir zemākā starp visiem ķīmiskajiem elementiem. Un, pateicoties viņam, bumbas paceļas augšup!

1. Ūdeņradis (pārpilnība attiecībā pret silīciju — 40 000)

Patiesais numurs viens mūsu sarakstā, ūdeņradis ir periodiskajā tabulā zem simbola H, un tam ir atomskaitlis 1. Tas ir vieglākais ķīmiskais elements. periodiskā tabula un visizplatītākais elements visā Visumā, ko pētījis cilvēks.

Vienkāršākais un visizplatītākais elements

Ūdeņradim ir tikai viens protons un viens elektrons (tas ir vienīgais elements bez neitrona). Tas ir visvienkāršākais elements Visumā, kas izskaidro, kāpēc tas ir arī visizplatītākais, sacīja Nymans. Tomēr ūdeņraža izotops, ko sauc par deitēriju, satur vienu protonu un vienu neitronu, savukārt citā, kas pazīstams kā tritijs, ir viens protons un divi neitroni.

Zvaigznēs ūdeņraža atomi saplūst, veidojot hēliju, otro visbiežāk sastopamo elementu Visumā. Hēlijam ir divi protoni, divi neitroni un divi elektroni. Hēlijs un ūdeņradis kopā veido 99,9 procentus no visas zināmās vielas Visumā.

Tomēr Visumā ir aptuveni 10 reizes vairāk ūdeņraža nekā hēlija, saka Nymans. "Skābeklis, kas ir trešais visbiežāk sastopamais elements, ir aptuveni 1000 reižu mazāks par ūdeņradi," viņa piebilda.

Vispārīgi runājot, jo lielāks ir elementa atomu skaits, jo mazāk to var atrast Visumā.

Ūdeņradis uz Zemes

Tomēr Zemes sastāvs atšķiras no Visuma sastāva. Piemēram, skābeklis ir visbagātīgākais elements pēc svara zemes garozā. Tam seko silīcijs, alumīnijs un dzelzs. Cilvēka ķermenī visbagātākais elements pēc svara ir skābeklis, kam seko ogleklis un ūdeņradis.

Loma cilvēka organismā

Ūdeņradim ir vairākas galvenās lomas cilvēka ķermenis. Ūdeņraža saites palīdz DNS palikt savīti. Turklāt ūdeņradis palīdz uzturēt pareizu pH līmeni kuņģī un citos orgānos. Ja arī jūsu vēders kļūst sārmaina vide, izdalās ūdeņradis, jo tas ir saistīts ar šī procesa regulēšanu. Ja vide kuņģī ir pārāk skāba, ūdeņradis saistīsies ar citiem elementiem.

Ūdeņradis ūdenī

Turklāt ūdeņradis ļauj ledus peldēt uz ūdens virsmas, jo ūdeņraža saites palielina attālumu starp tā sasalušajām molekulām, padarot tās mazāk blīvas.

Parasti viela ir blīvāka, ja tā ir cietā stāvoklī, nevis šķidrā stāvoklī, sacīja Nymans. Ūdens ir vienīgā viela, kas kļūst mazāk blīva kā cieta viela.

Kādas ir ūdeņraža briesmas

Tomēr ūdeņradis var būt arī bīstams. Tā reakcija ar skābekli izraisīja Hindenburgas dirižabļa avāriju, kurā 1937. gadā gāja bojā 36 cilvēki. Turklāt, ūdeņraža bumbas var būt neticami iznīcinošas, lai gan tās nekad nav izmantotas kā ierocis. Tomēr to potenciālu pagājušā gadsimta piecdesmitajos gados demonstrēja tādas valstis kā ASV, PSRS, Lielbritānija, Francija un Ķīna.

Ūdeņraža bumbas, tāpat kā atombumbas, izmanto kodolsintēzes un skaldīšanas reakciju kombināciju, lai izraisītu iznīcināšanu. Kad tie eksplodē, tie rada ne tikai mehāniskus triecienviļņus, bet arī starojumu.

Uz Zemes - skābeklis, kosmosā - ūdeņradis

Visumā ir visvairāk ūdeņraža (74% pēc masas). Kopš tā laika tas ir saglabājies lielais sprādziens. Tikai nenozīmīgai daļai ūdeņraža zvaigznēs izdevies pārvērsties smagākos elementos. Uz Zemes visizplatītākais elements ir skābeklis (46-47%). Lielākā daļa no tā ir saistīta oksīdu veidā, galvenokārt silīcija oksīda (SiO 2 ) veidā. Zemes skābeklis un silīcijs radās masīvās zvaigznēs, kas pastāvēja pirms saules dzimšanas. Savas dzīves beigās šīs zvaigznes eksplodēja supernovās un izmeta tajās izveidotos elementus kosmosā. Protams, sprādzienbīstamie produkti saturēja daudz ūdeņraža un hēlija, kā arī oglekļa. Tomēr šie elementi un to savienojumi ir ļoti gaistoši. Jaunās Saules tuvumā tie iztvaikoja un radiācijas spiediena ietekmē tika izpūsti uz nomalēm Saules sistēma

Desmit visizplatītākie Piena Ceļa galaktikā elementi*

* Masas daļa uz miljonu.

Protams, mūsu izpratnē tas ir kaut kas no vienota veseluma. Bet kam ir sava struktūra un sastāvs. Tas ietver visus debess ķermeņi un objekti, matērija, enerģija, gāze, putekļi un daudz kas cits. Tas viss veidojās un pastāv neatkarīgi no tā, vai mēs to redzam vai jūtam.

Zinātnieki jau sen ir apsvēruši šādus jautājumus: kas veidoja šādu Visumu? Un kādi elementi to aizpilda?

Šodien mēs runāsim par to, kurš elements ir visizplatītākais Visumā.

Izrādās, ka šis ķīmiskais elements ir vieglākais pasaulē. Turklāt tā monatomiskā forma veido aptuveni 87% no visa Visuma sastāva. Turklāt tas ir atrodams lielākajā daļā molekulāro savienojumu. Pat ūdenī, vai, piemēram, viņš ir daļa no organisko vielu. Turklāt ūdeņradis ir īpaši svarīga skābes-bāzes reakciju sastāvdaļa.
Turklāt elements šķīst lielākajā daļā metālu. Interesanti, ka ūdeņradim nav smaržas, krāsas un garšas.

Pētījuma laikā zinātnieki ūdeņradi sauca par degošu gāzi.
Tiklīdz tas nebija definēts. Savulaik viņš sauca par ūdens piedzimšanu un pēc tam ūdeni radošu vielu.
Tikai 1824. gadā tam tika dots nosaukums ūdeņradis.

Ūdeņradis veido 88,6% no visiem atomiem. Atpūtieties vairāk veido hēliju. Un tikai neliela daļa ir citi elementi.
Līdz ar to zvaigznes un citas gāzes satur galvenokārt ūdeņradi.
Starp citu, tas atkal ir sastopams arī zvaigžņu temperatūrā. Tomēr plazmas veidā. Un kosmosā tas tiek attēlots molekulu, atomu un jonu formā. Interesanti, ka ūdeņradis spēj veidot molekulāros mākoņus.

Ūdeņraža raksturojums

Ūdeņradis ir unikāls elements, jo tam nav neitronu. Tas satur tikai vienu protonu un elektronu.
Kā minēts, tā ir vieglākā gāze. Ir svarīgi, lai jo mazāka ir molekulu masa, jo lielāks ir to ātrums. Pat temperatūra to neietekmē.
Ūdeņraža siltumvadītspēja ir viena no augstākajām starp visām gāzēm.
Cita starpā tas labi šķīst metālos, kas ietekmē tā spēju izkliedēties caur tiem. Dažreiz process noved pie iznīcināšanas. Piemēram, ūdeņraža un oglekļa mijiedarbība. Šajā gadījumā notiek dekarbonizācija.

Ūdeņraža parādīšanās

Tas radās Visumā pēc Lielā sprādziena. Tāpat kā visas ķīmiskās vielas. Saskaņā ar teoriju pirmajās mikrosekundēs pēc sprādziena Visuma temperatūra bija virs 100 miljardiem grādu. Kas veidoja trīs kvarku saiti. Savukārt šī mijiedarbība radīja protonu. Tādējādi radās ūdeņraža atoma kodols. Izplešanās laikā temperatūra pazeminājās un kvarki veidoja protonus un neitronus. Tātad patiesībā parādījās ūdeņradis.

Intervālā no 1 līdz 100 sekundēm pēc Visuma veidošanās daļa protonu un neitronu apvienojās. Tādējādi veidojas vēl viens elements - hēlijs.
Nākotnē telpas paplašināšanās un līdz ar to temperatūras pazemināšanās apturēja savienojošās reakcijas. Svarīgi, ka tie atkal tika palaisti zvaigžņu iekšienē. Tā veidojās citu ķīmisko elementu atomi.
Rezultātā izrādās, ka ūdeņradis un hēlijs ir galvenie citu elementu veidošanās dzinēji.

Hēlijs parasti ir otrs visbiežāk sastopamais elements Visumā. Tās daļa ir 11,3% no kopējās kosmosa.

hēlija īpašības

Tas, tāpat kā ūdeņradis, ir bez smaržas, bezkrāsas un bez garšas. Turklāt tā ir otrā vieglākā gāze. Bet tā viršanas temperatūra ir zemākā zināmā.

Hēlijs ir inerta, netoksiska un monoatomiska gāze. Tā siltumvadītspēja ir augsta. Saskaņā ar šo raksturlielumu tas atkal ieņem otro vietu pēc ūdeņraža.
Hēlija ražošanu veic, atdalot zemā temperatūrā.
Interesanti, ka hēlijs iepriekš tika uzskatīts par metālu. Bet studiju procesā tika noskaidrots, ka tā ir gāze. Turklāt galvenā Visuma daļa.

Visus Zemes elementus, izņemot ūdeņradi un hēliju, pirms miljardiem gadu radīja zvaigžņu alķīmija, no kurām dažas tagad ir neuzkrītoši baltie punduri kaut kur otrā pusē. piena ceļš. Slāpeklis mūsu DNS, kalcijs mūsu zobos, dzelzs mūsu asinīs un ogleklis mūsu ābolu pīrāgos ir radīti sarūkošo zvaigžņu kodolā.

Mēs esam izgatavoti no zvaigžņu matērijas.
Kārlis Sagans

Elementu pielietošana

Cilvēce ir iemācījusies iegūt un izmantot ķīmiskos elementus savā labā. Tātad ūdeņradis un hēlijs tiek izmantoti daudzās darbības jomās. Piemēram:

• Pārtikas rūpniecība;
• metalurģija;
• ķīmiskā rūpniecība;
• naftas rafinēšana;
• elektronikas ražošana;
• kosmētikas rūpniecība;
• ģeoloģija;
• pat militārajā sfērā utt.

Kā redzat, šiem elementiem ir liela nozīme Visuma dzīvē. Acīmredzot no viņiem ir tieši atkarīga mūsu eksistence. Mēs zinām, ka katru minūti ir izaugsme un kustība. Un, neskatoties uz to, ka tie ir atsevišķi mazi, viss apkārtējais ir balstīts uz šiem elementiem.
Patiešām, ūdeņradis un hēlijs, kā arī citi ķīmiskie elementi ir unikāli un pārsteidzoši. Varbūt ar to nav iespējams strīdēties.

"Divi visizplatītākie elementi Visumā ir ūdeņradis un stulbums." - Hārlans Elisons. Pēc ūdeņraža un hēlija periodiskā tabula ir pilna ar pārsteigumiem. Starp visvairāk pārsteidzoši fakti ir arī fakts, ka katrs materiāls, kuram mēs jebkad esam pieskārušies, redzējuši, mijiedarbojušies, sastāv no tām pašām divām lietām: atomu kodoli pozitīvi lādēti un negatīvi lādēti elektroni. Tas, kā šie atomi mijiedarbojas viens ar otru – kā tie spiež, saistās, pievelk un atgrūž, radot jaunas stabilas molekulas, jonus, elektroniskās enerģijas stāvokļus – patiesībā nosaka apkārtējās pasaules gleznainību.

Pat ja tieši šo atomu un to sastāvdaļu kvantu un elektromagnētiskās īpašības ļauj mūsu Visumam, ir svarīgi saprast, ka tas nemaz nesākās ar visiem šiem elementiem. Gluži pretēji, viņa sāka gandrīz bez tiem.

Redziet, ir nepieciešams daudz atomu, lai sasniegtu dažādas saišu struktūras un izveidotu sarežģītas molekulas, kas ir pamatā visam, ko mēs zinām. Ne kvantitatīvā izteiksmē, bet daudzveidīgā izteiksmē, tas ir, ka atomu kodolos ir atomi ar atšķirīgu protonu skaitu: tas padara elementus atšķirīgus.

Mūsu ķermenim ir nepieciešami tādi elementi kā ogleklis, slāpeklis, skābeklis, fosfors, kalcijs un dzelzs. Mūsu Zemes garozā ir nepieciešami tādi elementi kā silīcijs un daudzi citi. smagie elementi, savukārt Zemes kodolam, lai radītu siltumu, nepieciešami elementi no, iespējams, visas dabā sastopamās periodiskās tabulas: torijs, rādijs, urāns un pat plutonijs.

Bet atgriezīsimies Visuma agrīnajos posmos - pirms cilvēka, dzīvības, mūsu Saules sistēmas parādīšanās, pašām pirmajām cietajām planētām un pat pirmajām zvaigznēm - kad mums bija tikai karsta, jonizēta protonu jūra. , neitroni un elektroni. Nebija ne elementu, ne atomu, ne atomu kodolu: Visums tam visam bija pārāk karsts. Tikai tad, kad Visums paplašinājās un atdzisa, pastāvēja vismaz zināma stabilitāte.

Ir pagājis kāds laiks. Pirmie kodoli saplūda kopā un vairs neatdalījās, radot ūdeņradi un tā izotopus, hēliju un tā izotopus, kā arī nelielus, tikko atšķiramus litija un berilija tilpumus, pēdējie pēc tam radioaktīvi sadaloties litijā. Tā sākās Visums: kodolu skaita ziņā - 92% ūdeņraža, 8% hēlija un aptuveni 0,00000001% litija. Pēc svara - 75-76% ūdeņraža, 24-25% hēlija un 0,00000007% litija. Sākumā bija divi vārdi: ūdeņradis un hēlijs, tas arī viss, varētu teikt.

Simtiem tūkstošu gadu vēlāk Visums bija pietiekami atdzisis, lai varētu veidoties neitrālie atomi, un desmitiem miljonu gadu vēlāk gravitācijas sabrukums ļāva veidoties pirmajām zvaigznēm. Tajā pašā laikā kodolsintēzes fenomens ne tikai piepildīja Visumu ar gaismu, bet arī ļāva veidoties smagiem elementiem.

Līdz pirmās zvaigznes dzimšanas brīdim, kaut kur no 50 līdz 100 miljoniem gadu pēc Lielā sprādziena, liels daudzums ūdeņraža bija sācis saplūst hēlijā. Bet vēl svarīgāk ir tas, ka masīvākās zvaigznes (8 reizes masīvākas par mūsu Sauli) ļoti ātri sadedzināja savu degvielu, izdegot tikai pāris gadu laikā. Tiklīdz šādu zvaigžņu serdeņos beidzās ūdeņradis, hēlija kodols saruka un sāka sapludināt trīs atoma kodolus ogleklī. Bija vajadzīgs tikai triljons šo smago zvaigžņu agrīnajā Visumā (kas veidoja daudz vairāk zvaigžņu pirmajos simtos miljonu gadu), lai litijs tiktu sakauts.

Un šeit jūs droši vien domājat, ka mūsdienās ogleklis ir kļuvis par elementu numur trīs? To var uzskatīt par zvaigznēm, kas sintezē elementus slāņos, piemēram, sīpolu. Hēlijs tiek sintezēts ogleklī, ogleklis skābeklī (vēlāk un augstākās temperatūrās), skābeklis silīcijā un sērā, bet silīcijs dzelzē. Ķēdes galā dzelzs nevar saplūst ar neko citu, tāpēc kodols eksplodē un zvaigzne kļūst par supernovu.

Šīs supernovas, stadijas, kas noveda pie tām, un sekas bagātināja Visumu ar zvaigznes ārējo slāņu saturu, ūdeņradi, hēliju, oglekli, skābekli, silīciju un visiem smagajiem elementiem, kas radās citu procesu laikā:

• lēna neitronu uztveršana (s-process), secīgi sarindojot elementus;
• hēlija kodolu saplūšana ar smagajiem elementiem (ar neona, magnija, argona, kalcija un tā tālāk veidošanos);
• ātra neitronu uztveršana (r-process) ar elementu veidošanos līdz urānam un tālāk.

Bet mums bija vairāk nekā viena zvaigžņu paaudze: mums bija daudzas no tām, un šodien pastāvošā paaudze galvenokārt ir veidota nevis uz neapstrādāta ūdeņraža un hēlija, bet arī uz iepriekšējo paaudžu paliekām. Tas ir svarīgi, jo bez tā mums nekad nebūtu cietu planētu, tikai gāzes milži, kas izgatavoti tikai no ūdeņraža un hēlija.

Miljardiem gadu zvaigžņu veidošanās un nāves process ir atkārtojies ar arvien vairāk bagātinātiem elementiem. Tā vietā, lai tikai sapludinātu ūdeņradi hēlijā, masīvas zvaigznes sakausē ūdeņradi C-N-O cikls, laika gaitā izlīdzinot oglekļa un skābekļa (un nedaudz mazāk slāpekļa) daudzumu.

Turklāt, kad zvaigznes iet caur hēlija saplūšanu, veidojot oglekli, ir diezgan viegli satvert papildu hēlija atomu, lai izveidotu skābekli (un pat pievienot vēl vienu hēliju skābeklim, veidojot neonu), un pat mūsu Saule to darīs sarkanā milzu fāzes laikā.

Taču zvaigžņu kalumos ir viens slepkavniecisks solis, kas izņem oglekli no kosmiskā vienādojuma: kad zvaigzne kļūst pietiekami masīva, lai uzsāktu oglekļa saplūšanu – tāda ir vajadzība izveidoties II tipa supernovai – process, kas gāzi pārvērš skābeklis izzūd, radot daudz vairāk skābekļa nekā ogleklis līdz brīdim, kad zvaigzne ir gatava eksplodēt.

Aplūkojot supernovas paliekas un planētu miglājus - attiecīgi ļoti masīvu zvaigžņu un saulei līdzīgu zvaigžņu paliekas -, mēs atklājam, ka skābeklis katrā gadījumā pārsniedz oglekļa masu un pārpilnību. Mēs arī atklājām, ka neviens no citiem elementiem nav smagāks vai ne tuvu nav.

Tātad, ūdeņradis #1, hēlijs #2 - šo elementu Visumā ir daudz. Bet no pārējiem elementiem pārliecinoši ieņem 3. vietu skābeklim, kam seko 4. ogleklis, 5. neons, 6. slāpeklis, 7. magnijs, 8. silīcijs, 9. dzelzs, un trešdiena noslēdz pirmo desmitnieku.

Ko mūs sagaida nākotne?

Pietiekami ilgā laika posmā, kas tūkstošiem (vai miljoniem) reižu pārsniedz pašreizējo Visuma vecumu, turpinās veidoties zvaigznes, vai nu izšļakstīs degvielu starpgalaktiskajā telpā, vai sadedzinot to, cik vien iespējams. Šajā procesā hēlijs beidzot var pārpildīt ūdeņradi, vai arī ūdeņradis paliks pirmajā vietā, ja tas ir pietiekami izolēts no saplūšanas reakcijām. Ieslēgts gara distance matērija, kas nav izstumta no mūsu galaktikas, var atkal un atkal saplūst, tā ka ogleklis un skābeklis apies pat hēliju. Iespējams, elementi #3 un #4 novirzīs pirmos divus.

Visums mainās. Skābeklis ir trešais visbiežāk sastopamais elements mūsdienu Visumā, un ļoti, ļoti tālā nākotnē tas, iespējams, pacelsies virs ūdeņraža. Katru reizi, kad ieelpojat gaisu un jūtat gandarījumu par šo procesu, atcerieties: zvaigznes ir vienīgais skābekļa pastāvēšanas iemesls.

Pēc lielākās daļas zinātnieku domām, ķīmisko elementu parādīšanās Visumā notika pēc Lielā sprādziena. Tajā pašā laikā dažas vielas veidojās vairāk, dažas mazāk. Mūsu topā ir saraksts ar visbiežāk sastopamajiem ķīmiskajiem elementiem uz Zemes un Visumā.

Ūdeņradis ir vadošais. Periodiskajā tabulā tas apzīmēts ar simbolu H un atomskaitli 1. To 1766. gadā atklāja G. Kavendišs. Un 15 gadus vēlāk tas pats zinātnieks uzzināja, ka ūdeņradis ir iesaistīts vairuma vielu veidošanā uz planētas.

Ūdeņradis ir ne tikai visizplatītākais, bet arī eksplozīvākais un vieglākais ķīmiskais elements Visumā dabā. Zemes garozā tās tilpums ir 1%, bet atomu skaits ir 16%. Šis elements ir iekļauts daudzos dabiskos savienojumos, piemēram, eļļā, dabasgāzē, oglēs.

Ūdeņradis gandrīz nekad nav atrodams brīvā stāvoklī. Uz Zemes virsmas tas atrodas dažās vulkāniskās gāzēs. Tas ir gaisā, bet ļoti mazās devās. Gandrīz pusi no zvaigžņu struktūras, lielāko daļu starpzvaigžņu sfēras un miglāju gāzes aizņem ūdeņradis.

Hēlijs ir otrs izplatītākais elements Visumā. Tas tiek uzskatīts arī par otro vieglāko. Turklāt hēlijam ir viszemākā viršanas temperatūra no visām zināmajām vielām.

To 1868. gadā atklāja franču astronoms P. Jansens, kurš apļveida atmosfērā atklāja spilgti dzeltenu līniju. Un 1895. gadā angļu ķīmiķis V. Remzijs pierādīja šī elementa esamību uz Zemes.

Izņemot ekstremālos apstākļus, hēlijs ir tikai gāzes veidā. Kosmosā tas veidojās pirmajos brīžos pēc Lielā sprādziena. Mūsdienās hēlijs parādās kodoltermiskās saplūšanas laikā ar ūdeņradi zvaigžņu dziļumos. Uz Zemes tas veidojas pēc smago elementu sabrukšanas.

Visvairāk zemes garozā sastopamais elements (49,4%) ir skābeklis. Apzīmē ar simbolu O un skaitli 8. Neaizstājams cilvēka eksistencei.

Skābeklis ir ķīmiski neaktīvs nemetāls. Standarta apstākļos tas ir bezkrāsainā gāzveida stāvoklī, bez smaržas un garšas. Molekulā ir divi atomi. Šķidrā veidā tam ir gaiši zila nokrāsa; cietā veidā tas izskatās kā kristāli ar zilganu nokrāsu.

Skābeklis ir būtisks visām dzīvajām būtnēm uz Zemes. Tas ir bijis iesaistīts matērijas ciklā vairāk nekā 3 miljardus gadu. Spēlē nozīmīgu lomu ekonomikā un dabā:

• Piedalās augu fotosintēzē;
• Uzsūcas no dzīviem organismiem elpošanas laikā;
• Darbojas kā oksidētājs fermentācijas, sabrukšanas, rūsēšanas procesos;
• Atrodas organiskajās molekulās;
• Nepieciešams vērtīgu organiskās sintēzes vielu iegūšanai.

Sašķidrinātā stāvoklī skābekli izmanto metālu griešanai un metināšanai, pazemes un zemūdens darbiem, kā arī darbībām lielā augstumā bezgaisa telpā. Skābekļa spilveni ir neaizstājami, veicot medicīniskās manipulācijas.

4. vietā slāpeklis ir bezkrāsaina un bezgaršas divatomu gāze. Tā pastāv ne tikai uz mūsu pašu, bet arī uz vairākām citām planētām. Tas sastāv no gandrīz 80% zemes atmosfēra. Pat cilvēka ķermenis satur līdz 3% šī elementa.

Papildus gāzveida slāpeklim ir šķidrais slāpeklis. To plaši izmanto celtniecībā, rūpniecībā, medicīnas bizness. To izmanto iekārtu dzesēšanai, organisko vielu sasaldēšanai, atbrīvošanās no kārpas. Šķidrais slāpeklis nav sprādzienbīstams un nav toksisks.

Elements bloķē oksidāciju un sabrukšanu. Plaši izmanto raktuvēs, lai veidotu sprādziendrošu vidi. IN ķīmiskā ražošana to izmanto, lai radītu amonjaku, mēslojumu, krāsvielas, un to izmanto kā aukstumaģentu ēdiena gatavošanā.

Neons ir inerta, bezkrāsaina atomu gāze bez smaržas. 1989. gadā atvēra briti V. Remzijs un M. Travers. Iegūts no sašķidrināta gaisa, izslēdzot citus elementus.

Gāzes nosaukums tiek tulkots kā "jauns". Tas ir ārkārtīgi nevienmērīgi izplatīts visā Visumā. Maksimālā koncentrācija tika konstatēta uz karstām zvaigznēm, mūsu sistēmas ārējo planētu gaisā un gāzveida miglājos.

Uz Zemes neons ir sastopams galvenokārt atmosfērā, un citās daļās tas ir niecīgs. Izskaidrojot mūsu planētas neona trūkumu, zinātnieki izvirzīja hipotēzi, ka kādreiz Zeme zaudēja savu primāro atmosfēru un līdz ar to arī galveno inerto gāzu daudzumu.

Ogleklis ir 6. vietā Zemes izplatītāko ķīmisko elementu sarakstā. Periodiskajā tabulā tas tiek apzīmēts ar burtu C. Tam ir ārkārtējas īpašības. Tas ir planētas vadošais biogēnais elements.

Zināms kopš seniem laikiem. Iekļauts struktūrā akmeņogles, grafīts, dimanti. Zemes debess saturs ir 0,15%. Ne pārāk augsta koncentrācija ir izskaidrojama ar to, ka dabā ogleklis tiek pakļauts pastāvīgai cirkulācijai.

Ir vairāki minerāli, kas satur šo elementu:

• Antracīts;
• Eļļa;
• Dolomīts;
• kaļķakmens;
• degslāneklis;
• Kūdra;
• brūnās un akmeņogles;
• Dabasgāze;
• Bitumens.

Oglekļa grupu uzglabāšana ir dzīvas būtnes, augi un gaiss.

Silīcijs ir nemetāls, kas parasti atrodams zemes garozā. To brīvā formā 1811. gadā izaudzēja J. Tenard un J. Gay-Lussac. Saturs planētas apvalkā ir 27,6-29,5% pēc masas, okeāna ūdenī - 3 mg / l.

Daudzi silīcija savienojumi ir zināmi kopš seniem laikiem. Bet tīrais elements ilgu laiku palika ārpus cilvēka zināšanu robežām. Populārākie savienojumi bija dekoratīvie un dārgakmeņi uz silīcija oksīda bāzes:

• Rhinestone;
• Onikss;
• Opāls;
• halcedons;
• Hrizoprāze utt.

Dabā elements ir atrodams:

• Kalnu masīvi ieži un atradnes;
• Augi un jūras dzīvnieki;
• Dziļi augsnē;
• Dzīvo būtņu organismos;
• Dīķu dibenā.

Silīcijam ir milzīga loma cilvēka ķermeņa veidošanā. Katru dienu vismaz 1 gramam elementa jāiekļūst iekšā, pretējā gadījumā sāks parādīties nepatīkamas kaites. To pašu var teikt par augiem un dzīvniekiem.

Magnijs ir kaļams, viegls metāls ar sudrabainu nokrāsu. Periodiskajā tabulā, kas apzīmēta ar simbolu Mg. 1808. gadā saņēma anglis G. Davy. Tā ieņem 8. vietu pēc tilpuma zemes garozā. dabiskie avoti ir minerālu atradnes, sālījumi un jūras ūdens.

Standarta stāvoklī tas ir pārklāts ar magnija oksīda slāni, kas sadalās +600-650 0 C temperatūrā. Dedzinot tas izdala spilgti baltu liesmu ar nitrīda un oksīda veidošanos.

Metāla magnijs tiek izmantots daudzās jomās:

• Atjaunojot titānu;
• vieglo sakausējumu iegūšanā;
• Aizdedzes un apgaismojuma raķešu izveidē.

Magnija sakausējumi ir vissvarīgākais strukturālais materiāls transporta un aviācijas nozarē.

Magnijs tiek saukts par "dzīvības metālu" kāda iemesla dēļ. Bez tā lielākā daļa fizioloģisko procesu nav iespējama. Tas spēlē vadošo lomu nervu un muskuļu audu darbībā, ir iesaistīts lipīdu, olbaltumvielu un ogļhidrātu metabolismā.

Dzelzs ir kaļams, sudrabaini balts metāls ar augsts līmenis ķīmiskā reakcija. Apzīmē ar burtiem Fe. Paaugstinātā temperatūrā/mitrumā ātri sarūsē. Aizdegas attīrītā skābeklī. Spēj spontāni aizdegties smalki izkliedētā gaisā.

Ikdienā dzelzi sauc par tā sakausējumiem ar minimālu piedevu daudzumu, kas saglabā tīra metāla elastību:

• Tērauds;
• Čuguns;
• Leģētais tērauds.

Tiek uzskatīts, ka dzelzs veido galveno procentuālo daļu no zemes kodola. Tam ir vairāki oksidācijas līmeņi, kas ir vissvarīgākā ģeoķīmiskā iezīme.

Sērs ieņem desmito vietu Zemes izplatītāko ķīmisko elementu sarakstā. Apzīmēts ar burtu S. Parāda nemetāla raksturlielumus. Savā sākotnējā stāvoklī tas izskatās kā gaiši dzeltens pulveris ar raksturīgu aromātu vai kā izcili stiklveida dzeltenas krāsas kristāli. Senā un nesenā vulkānisma reģionos ir sastopamas drupanas sēra nogulsnes.

Bez sēra nav iespējams veikt daudzas rūpnieciskas darbības:

• Preparātu izlaišana lauksaimniecības vajadzībām;
• Īpašu īpašību piešķiršana dažām tērauda kategorijām;
• Sērskābes veidošanās;
• gumijas ražošana;
• Sulfātu un citu produktu ražošana.

Medicīniskais sērs ir atrodams ādas ziedēs, to lieto reimatisma un podagras ārstēšanai, kā arī iekļauts kosmētiskajos ādas kopšanas preparātos. To izmanto ģipša, caurejas līdzekļu un hipertensijas zāļu ražošanā.

Video