Godine 1825 Švedski hemičar Jöns Jakob Berzelius je dobio čisti elementarni silicijum djelovanjem metalnog kalija na silicijum fluorid SiF4. Naziv "silicijum" dobio je novi element (od latinskog silex - kremen). Rusko ime"silicijum" je 1834. godine uveo ruski hemičar German Ivanovič Hes. Prevedeno na grčki kremnos - "stena, planina".

Što se tiče rasprostranjenosti u zemljine kore silicijum među svim elementima zauzima drugo mesto (posle kiseonika). Masa zemljine kore je 27,6-29,5% silicijuma. Silicijum je sastavni deo nekoliko stotina različitih prirodnih silikata i aluminosilikata. Silicijum ili silicijum oksid (IV) SiO2 (rečni pesak, kvarc, kremen, itd.) je najčešći, koji čini oko 12% zemljine kore (po masi). Silicijum se u prirodi ne nalazi u slobodnom obliku.

Kristalna rešetka silicijuma je kubična lice centrirana poput dijamanta, parametar a = 0,54307 nm (druge polimorfne modifikacije silicijuma su takođe dobijene pri visokim pritiscima), ali zbog veće dužine veze između Si-Si atoma u odnosu na dužinu C-C konekcije silicijum je mnogo manje tvrd od dijamanta. Silicijum je krhak, samo kada se zagreje iznad 800 °C postaje plastičan. Zanimljivo je da je silicijum providan za infracrveno zračenje.

Elementarni silicijum je tipičan poluprovodnik. Razmak u pojasu na sobnoj temperaturi je 1,09 eV. Koncentracija nosioca naboja u silicijumu sa intrinzičnom provodljivošću na sobnoj temperaturi je 1,5·1016m-3. Na električna svojstva kristalnog silicijuma uvelike utiču mikro-nečistoće koje se nalaze u njemu. Za dobijanje monokristala silicijuma sa provodljivošću rupa, u silicijum se unose aditivi elemenata III grupe - bora, aluminijuma, galija i indija, sa elektronskom provodljivošću - aditivi elementi V-th grupe - fosfor, arsen ili antimon. Električna svojstva silicijuma mogu se mijenjati promjenom uvjeta obrade monokristala, posebno tretiranjem površine silicijuma različitim kemijskim agensima.

Silicijum je trenutno glavni materijal za elektroniku. Monokristalni silicijum je materijal za gasna laserska ogledala. Ponekad se silicijum (tehničke klase) i njegova legura sa gvožđem (ferosilicij) koriste za proizvodnju vodonika na terenu. Jedinjenja metala sa silicijumom - silicidi, naširoko se koriste u industriji (na primer, elektronski i atomski) materijali sa širokim spektrom korisnih hemijskih, električnih i nuklearnih svojstava (otpornost na oksidaciju, neutrone, itd.), kao i silicidi brojni elementi su važni termoelektrični materijali. Silicijum se koristi u metalurgiji za topljenje gvožđa, čelika, bronze, silumina i dr. (kao deoksidator i modifikator, kao i legirna komponenta).

Naravno, po našem shvatanju, ovo je nešto kao jedna celina. Ali ima svoju strukturu i sastav. Ovo uključuje sve nebeska tela i objekti, materija, energija, gas, prašina i još mnogo toga. Sve je to nastalo i postoji, bez obzira da li to vidimo ili osjećamo.

Naučnici su dugo razmatrali takva pitanja: Šta je formiralo takav univerzum? I koji elementi ga ispunjavaju?

Danas ćemo govoriti o tome koji je element najčešći u svemiru.

Ispostavilo se da je ovaj hemijski element najlakši na svijetu. Osim toga, njegov monoatomski oblik čini otprilike 87% ukupnog sastava svemira. Osim toga, nalazi se u većini molekularna jedinjenja. Čak iu vodi, ili, na primjer, on je dio organska materija. Osim toga, vodik je posebno važan sastojak kiselinsko-baznih reakcija.
Osim toga, element je rastvorljiv u većini metala. Zanimljivo je da je vodonik bez mirisa, boje i ukusa.

U procesu proučavanja, naučnici su vodonik nazvali zapaljivim gasom.
Čim nije definisano. Svojevremeno je nosio ime rađanje vode, a zatim vodene tvari.
Tek 1824. godine dobio je naziv vodonik.

Vodonik čini 88,6% svih atoma. Ostalo je uglavnom helijum. I samo mali dio su ostali elementi.
Posljedično, zvijezde i drugi plinovi sadrže uglavnom vodonik.
Inače, opet je prisutan i na zvjezdanim temperaturama. Međutim, u obliku plazme. A u svemiru je predstavljen u obliku molekula, atoma i jona. Zanimljivo je da je vodonik u stanju da formira molekularne oblake.

Karakterizacija vodonika

Vodonik je jedinstven element jer nema neutron. Sadrži samo jedan proton i elektron.
Kao što je navedeno, to je najlakši gas. Važno je da što je manja masa molekula, to je njihova brzina veća. Čak ni temperatura ne utiče na to.
Toplotna provodljivost vodonika je jedna od najviših među svim plinovima.
Između ostalog, veoma je rastvorljiv u metalima, što utiče na njegovu sposobnost da difunduje kroz njih. Ponekad proces vodi do uništenja. Na primjer, interakcija vodika i ugljika. U ovom slučaju dolazi do dekarbonizacije.

Pojava vodonika

Nastao je u svemiru nakon Velikog praska. Kao i svi hemijski elementi. Prema teoriji, u prvim mikrosekundama nakon eksplozije, temperatura svemira je bila iznad 100 milijardi stepeni. Šta je formiralo vezu od tri kvarka. Zauzvrat, ova interakcija je stvorila proton. Tako je nastalo jezgro atoma vodika. Tokom ekspanzije, temperatura je pala i kvarkovi su formirali protone i neutrone. Tako se, u stvari, pojavio vodonik.

U intervalu od 1 do 100 sekundi nakon formiranja svemira, dio protona i neutrona se kombinuje. Tako se formira još jedan element, helijum.
U budućnosti, širenje prostora i, kao rezultat, smanjenje temperature obustavile su reakcije povezivanja. Važno je da su se ponovo pokrenuli unutar zvijezda. Tako su nastali atomi drugih hemijskih elemenata.
Kao rezultat toga, ispada da su vodik i helijum glavni motori za formiranje drugih elemenata.

Helijum je generalno drugi najzastupljeniji element u svemiru. Njegov udio je 11,3% ukupnog vanjskog prostora.

svojstva helijuma

On je, kao i vodonik, bez mirisa, boje i ukusa. Osim toga, to je drugi najlakši plin. Ali njegova tačka ključanja je najniža poznata.

Helijum je inertan, netoksičan i jednoatomski gas. Njegova toplotna provodljivost je visoka. Po ovoj osobini ponovo je na drugom mjestu nakon vodonika.
Proizvodnja helijuma se vrši separacijom na niskoj temperaturi.
Zanimljivo je da se helijum ranije smatrao metalom. Ali u procesu proučavanja utvrđeno je da se radi o plinu. Štaviše, glavni dio svemira.

Svi elementi na Zemlji, osim vodonika i helijuma, nastali su prije više milijardi godina alhemijom zvijezda, od kojih su neki danas neupadljivi bijeli patuljci negdje na drugoj strani. mliječni put. Azot u našoj DNK, kalcijum u našim zubima, željezo u našoj krvi, ugljik u našim pitama od jabuka stvaraju se u jezgru zvijezda koje se smanjuju.

Mi smo napravljeni od zvezdane materije.
Carl Sagan

Primjena elemenata

Čovječanstvo je naučilo kako izvlačiti i koristiti kemijske elemente za vlastitu korist. Dakle, vodonik i helijum se koriste u mnogim poljima aktivnosti. Na primjer, u:

• prehrambena industrija;
• metalurgija;
• hemijska industrija;
• prerada nafte;
• proizvodnja elektronike;
• kozmetička industrija;
• geologija;
• čak i u vojnoj sferi i sl.

Kao što vidite, ovi elementi igraju važnu ulogu u životu svemira. Očigledno, samo naše postojanje direktno zavisi od njih. Znamo da svake minute postoji rast i kretanje. I uprkos činjenici da su pojedinačno mali, sve okolo se zasniva na ovim elementima.
Zaista, vodonik i helijum, kao i drugi hemijski elementi, jedinstveni su i neverovatni. Možda je nemoguće raspravljati s ovim.

Prema većini naučnika, pojava hemijskih elemenata u svemiru dogodila se nakon Velikog praska. U isto vrijeme, neke tvari su se formirale više, neke manje. Naš vrh sadrži listu najčešćih hemijskih elemenata na Zemlji i u svemiru.

Vodonik prednjači. U periodnom sistemu označava se simbolom H i atomski broj 1. Otvoren 1766. od strane G. Cavendisha. I 15 godina kasnije, isti naučnik je otkrio da je vodonik uključen u formiranje većine supstanci na planeti.

Vodik nije samo najzastupljeniji, već i najeksplozivniji i najlakši hemijski element u svemiru u prirodi. U zemljinoj kori njegov volumen je 1%, ali je broj atoma 16%. Ovaj element je uključen u mnoga prirodna jedinjenja, na primjer, u naftu, prirodni plin, ugalj.

Vodik se gotovo nikada ne nalazi u slobodnom stanju. Na površini Zemlje prisutan je u nekim vulkanskim gasovima. Nalazi se u vazduhu, ali u veoma malim dozama. Skoro polovinu strukture zvijezda, većinu međuzvjezdane sfere i plinove maglina zauzima vodonik.

Helijum je drugi najčešći element u svemiru. Takođe se smatra drugim najlakšim. Osim toga, helijum ima najnižu tačku ključanja od svih poznatih tvari.

Otkrio ga je 1868. francuski astronom P. Jansen, koji je otkrio jarko žutu liniju u cirkumsolarnoj atmosferi. A 1895. godine, engleski hemičar W. Ramsay dokazao je postojanje ovog elementa na Zemlji.

Osim u ekstremnim uslovima, helijum je prisutan samo kao gas. U svemiru je nastao u prvim trenucima nakon Velikog praska. Danas se helijum pojavljuje tokom termonuklearne fuzije sa vodonikom u dubinama zvijezda. Na Zemlji nastaje nakon raspadanja teških elemenata.

Najzastupljeniji element u zemljinoj kori (49,4%) je kiseonik. Označava se simbolom O i brojem 8. Neophodan za postojanje čovjeka.

Kiseonik je hemijski neaktivan nemetal. At standardni uslovi je u bezbojnom gasovitom stanju, bez mirisa i ukusa. Molekul sadrži dva atoma. U tekućem obliku ima svijetloplavu nijansu, a u čvrstom obliku izgleda kao kristali plavkaste nijanse.

Kiseonik je neophodan za sva živa bića na Zemlji. Uključen je u ciklus materije više od 3 milijarde godina. Igra značajnu ulogu u ekonomiji i prirodi:

• Učestvuje u fotosintezi biljaka;
• Apsorbiraju ga živi organizmi tijekom disanja;
• Djeluje kao oksidant u procesima fermentacije, propadanja, hrđe;
• Nalazi se u organskim molekulima;
• Neophodan za dobijanje vrijednih supstanci organske sinteze.

U tečnom stanju kiseonik se koristi za rezanje i zavarivanje metala, podzemne i podvodne radove i radnje na velikoj nadmorskoj visini u bezvazdušnom prostoru. Kiseonički jastuci su nezamjenjivi pri obavljanju medicinskih manipulacija.

Na 4. mestu, azot je dvoatomski gas bez boje i ukusa. Ne postoji samo na našoj, već i na nekoliko drugih planeta. Sastoji se od skoro 80% zemljina atmosfera. Čak i ljudsko tijelo sadrži do 3% ovog elementa.

Pored gasovitog azota, postoji i tečni azot. Široko se koristi u građevinarstvu, industriji, medicinskom poslovanju. Koristi se za hlađenje opreme, zamrzavanje organskih materija, otklanjanje bradavica. Tečni dušik nije eksplozivan i netoksičan.

Element blokira oksidaciju i propadanje. Široko se koristi u rudnicima za formiranje okruženja otpornog na eksploziju. AT hemijska proizvodnja koristi se za stvaranje amonijaka, đubriva, boja i koristi se kao rashladno sredstvo u kuvanju.

Neon je inertan atomski gas bez boje i mirisa. Otvoren 1989. od strane Britanaca W. Ramsaya i M. Traversa. Dobija se od tečnog zraka isključujući druge elemente.

Naziv gasa je preveden kao "novi". Raspoređen je krajnje neravnomjerno po svemiru. Maksimalna koncentracija je pronađena na vrućim zvijezdama, u zraku vanjske planete našem sistemu iu gasovitim maglinama.

Na Zemlji se neon nalazi uglavnom u atmosferi, au ostalim dijelovima je zanemarljiv. Objašnjavajući neonsku nestašicu naše planete, naučnici su to jednom pretpostavili zemlja izgubio svoju primarnu atmosferu, a sa njom i glavni volumen inertnih gasova.

Ugljik je na 6. mjestu liste najčešćih hemijskih elemenata na Zemlji. U periodnom sistemu označen je slovom C. Ima izvanredna svojstva. To je vodeći biogeni element planete.

Poznat od davnina. Uključen u strukturu uglja, grafita, dijamanata. Sadržaj u Zemljinom svodu je 0,15%. Ne previsoka koncentracija se objašnjava činjenicom da je ugljik u prirodi podvrgnut stalnoj cirkulaciji.

Postoji nekoliko minerala koji sadrže ovaj element:

• antracit;
• ulje;
• Dolomit;
• Vapnenac;
• uljni škriljac;
• Treset;
• Mrki i kameni ugalj;
• Prirodni gas;
• Bitumen.

Skladište ugljičnih grupa su živa bića, biljke i zrak.

Silicijum je nemetal koji se obično nalazi u zemljinoj kori. Uzgajali su ga u slobodnom obliku 1811. godine J. Tenard i J. Gay-Lussac. Sadržaj u planetarnoj ljusci je 27,6-29,5% mase, u okeanskoj vodi - 3 mg / l.

Mnoga jedinjenja silicijuma poznata su od davnina. Ali čisti element je dugo ostao izvan granica ljudskog znanja. Najpopularniji spojevi bili su ukrasno i drago kamenje na bazi silicijum oksida:

• Rhinestone;
• Onyx;
• Opal;
• kalcedon;
• Krizopraza itd.

U prirodi se ovaj element nalazi u:

• Planinske masivne stijene i naslage;
• Biljke i morski život;
• Duboko u tlu;
• U organizmima živih bića;
• Na dnu bara.

Silicijum igra veliku ulogu u formiranju ljudskog tela. Svaki dan najmanje 1 gram elementa treba ući unutra, inače će se početi pojavljivati ​​neugodne tegobe. Isto se može reći i za biljke i životinje.

Magnezijum je savitljiv, lagan metal srebrnaste nijanse. U periodnom sistemu označenom simbolom Mg. Primio 1808. Englez G. Davy. Zauzima 8. mesto po zapremini u zemljinoj kori. Prirodni izvori su mineralna nalazišta, slane vode i morska voda.

U standardnom stanju prekriven je slojem magnezijum oksida, koji se raspada na temperaturi od +600-650 0 C. Kada izgori, emituje svijetli bijeli plamen uz stvaranje nitrida i oksida.

Metalni magnezijum se koristi u mnogim oblastima:

• Prilikom regeneracije titanijuma;
• U dobijanju lakih legura za livenje;
• U stvaranju zapaljivih i rasvjetnih raketa.

Legure magnezija su najvažniji konstrukcijski materijal u transportnoj i avio industriji.

Magnezijum se s razlogom naziva "metalom života". Bez toga je većina fizioloških procesa nemoguća. Ima vodeću ulogu u funkcionisanju nervnog i mišićnog tkiva, učestvuje u metabolizmu lipida, proteina i ugljikohidrata.

Gvožđe je savitljiv, srebrno-bijeli metal visoki nivo hemijska reakcija. Označava se slovima Fe. Brzo rđa na povišenim temperaturama/vlažnosti. Pali se u pročišćenom kiseoniku. U stanju da se spontano zapali u fino raspršenom vazduhu.

U svakodnevnom životu željezo se naziva njegovim legurama s minimalnom količinom aditiva koji zadržavaju duktilnost čistog metala:

• Čelik;
• Liveno gvožde;
• Legirani čelik.

Vjeruje se da željezo čini glavni postotak Zemljinog jezgra. Ima nekoliko nivoa oksidacije, što je najvažnija geohemijska karakteristika.

Deseto mjesto na listi najčešćih hemijskih elemenata na Zemlji zauzima sumpor. Označeno slovom S. Pokazuje nemetalne karakteristike. U svom izvornom stanju izgleda kao svijetložuti prah karakteristične arome ili kao sjajni kristali staklasto žute boje. U područjima drevnog i novijeg vulkanizma nalaze se mrvičaste naslage sumpora.

Bez sumpora je nemoguće izvesti mnoge industrijske operacije:

• Puštanje preparata za poljoprivredne potrebe;
• Davanje posebnih karakteristika nekim vrstama čelika;
• Formiranje sumporne kiseline;
• proizvodnja gume;
• Proizvodnja sulfata i drugo.

Medicinski sumpor se nalazi u mastima za kožu, koristi se za liječenje reume i gihta, a uključen je u kozmetičke preparate za njegu kože. Koristi se u proizvodnji gipsa, laksativa i lijekova za hipertenziju.

Video

Svi znamo da vodonik ispunjava naš univerzum za 75%. Ali znate li koji drugi kemijski elementi nisu ništa manje važni za naše postojanje i igraju značajnu ulogu u životu ljudi, životinja, biljaka i cijele naše Zemlje? Elementi iz ove ocjene čine cijeli naš Univerzum!

Sumpor (prevalencija u odnosu na silicijum - 0,38)
Ovaj hemijski element u periodnom sistemu je naveden pod simbolom S i karakteriše ga atomski broj 16. Sumpor je veoma čest u prirodi.

Gvožđe (prevalencija u odnosu na silicijum - 0,6)
Označava se simbolom Fe, atomski broj - 26. Gvožđe je vrlo često u prirodi, igra posebno važnu ulogu u formiranju unutrašnje i spoljašnje ljuske Zemljinog jezgra.

Magnezijum (prevalencija u odnosu na silicijum - 0,91)
U periodnom sistemu, magnezijum se nalazi pod simbolom Mg, a njegov atomski broj je 12. Ono što najviše iznenađuje kod ovog hemijskog elementa je da se najčešće oslobađa kada zvezde eksplodiraju u procesu njihove transformacije u supernove.

Silicijum (prevalencija u odnosu na silicijum - 1)
Pominje se kao Si. Atomski broj silicijuma je 14. Ovaj sivo-plavi metaloid je vrlo rijedak u zemljinoj kori u svom čistom obliku, ali je prilično čest u drugim supstancama. Na primjer, može se naći čak iu biljkama.

Ugljik (prevalencija u odnosu na silicijum - 3,5)
Ugljenik u Mendeljejevoj tabeli hemijskih elemenata naveden je pod simbolom C, njegov atomski broj je 6. Najpoznatija alotropska modifikacija ugljenika je jedan od najpoželjnijih dragulja na svetu - dijamanti. Ugljik se također aktivno koristi u druge industrijske svrhe za više svakodnevne svrhe.

Azot (obilje u odnosu na silicijum - 6,6)
Simbol N, atomski broj 7. Prvi otkrio škotski ljekar Daniel Rutherford, dušik se najčešće nalazi u obliku azotne kiseline i nitrati.

Neon (obilje u odnosu na silicijum - 8,6)
Označen je simbolom Ne, atomski broj je 10. Nije tajna da je ovaj poseban hemijski element povezan sa prekrasnim sjajem.

Kiseonik (obilje u odnosu na silicijum - 22)
Hemijski element sa simbolom O i atomskim brojem 8, kisik je neophodan za naše postojanje! Ali to ne znači da je prisutan samo na Zemlji i da služi samo za ljudska pluća. Univerzum je pun iznenađenja.

Helijum (obilje u odnosu na silicijum - 3.100)
Simbol helijuma je He, atomski broj je 2. Bezbojan je, bez mirisa, ukusa, netoksičan, a njegova tačka ključanja je najniža od svih hemijskih elemenata. I zahvaljujući njemu, muda se dižu!

Vodonik (obilje u odnosu na silicijum - 40.000)
Istinski broj jedan na našoj listi, vodonik je naveden pod simbolom H i ima atomski broj 1. To je najlakši hemijski element u periodičnoj tablici i najzastupljeniji element u cijelom poznatom svemiru.

Univerzum u svojim dubinama krije mnoge tajne. Od davnina ljudi su nastojali da ih razotkriju što je više moguće, i, unatoč činjenici da to ne uspijeva uvijek, nauka napreduje skokovima i granicama, omogućavajući nam da saznamo sve više i više o svom porijeklu. Tako će, na primjer, mnoge zanimati šta je najčešće u svemiru. Većina ljudi će odmah pomisliti na vodu i djelimično su u pravu, jer je najčešći element vodonik.

Najčešći element u svemiru

Izuzetno je rijetko da ljudi imaju posla sa vodonikom u čistom obliku. Međutim, u prirodi se vrlo često nalazi u kombinaciji s drugim elementima. Na primjer, kada vodonik reagira s kisikom, pretvara se u vodu. I ovo je daleko od jedinog spoja koji sadrži ovaj element; nalazi se posvuda ne samo na našoj planeti, već iu svemiru.

Kako je nastala zemlja

Prije mnogo miliona godina, vodonik je, bez pretjerivanja, postao građevinski materijal za cijeli svemir. Uostalom, posle veliki prasak, koji je postao prva faza stvaranja svijeta, nije postojalo ništa osim ovog elementa. elementarno, jer se sastoji od samo jednog atoma. Vremenom je najzastupljeniji element u svemiru počeo da formira oblake, koji su kasnije postali zvezde. I već unutar njih su se odvijale reakcije, uslijed kojih su se pojavili novi, složeniji elementi koji su doveli do nastanka planeta.

Vodonik

Ovaj element čini oko 92% atoma svemira. Ali nalazi se ne samo u sastavu zvijezda, međuzvjezdanog plina, već i uobičajenih elemenata na našoj planeti. Najčešće postoji u vezanom obliku, a najčešće jedinjenje je, naravno, voda.

Osim toga, vodik je dio niza ugljikovih spojeva koji tvore naftu i prirodni plin.

Zaključak

Unatoč činjenici da je ovo najčešći element na svijetu, začudo, može biti opasan za ljude, jer se ponekad zapali u reakciji sa zrakom. Da bismo shvatili koliko je vodonik bio važan u stvaranju svemira, dovoljno je shvatiti da bez njega ne bi bilo ničega živog na Zemlji.