Godine 1825 švedski kemičar Jöns Jakob Berzelius dobio je čisti elementarni silicij djelovanjem metalnog kalija na silicijev fluorid SiF4. Ime "silicij" je dano novom elementu (od latinskog silex - kremen). rusko ime"silicij" je 1834. uveo ruski kemičar German Ivanovich Hess. Prevedeno na grčki kremnos - "stijena, planina".

Što se tiče prevalencije u Zemljina kora silicij među svim elementima zauzima drugo mjesto (poslije kisika). Masa zemljine kore je 27,6-29,5% silicija. Silicij je sastavni dio nekoliko stotina različitih prirodnih silikata i aluminosilikata. Silicij ili silicijev oksid (IV) SiO2 (riječni pijesak, kvarc, kremen itd.) je najčešći i čini oko 12% zemljine kore (po masi). Silicij se u prirodi ne nalazi u slobodnom obliku.

Kristalna rešetka silicija je kubična plošno centrirana poput dijamanta, parametar a = 0,54307 nm (druge polimorfne modifikacije silicija također su dobivene pri visokim tlakovima), ali zbog veće duljine veze između Si-Si atoma u odnosu na duljinu C-C veze silicij je mnogo manje tvrd od dijamanta. Silicij je krt, tek zagrijavanjem iznad 800 °C postaje plastičan. Zanimljivo je da je silicij proziran za infracrveno zračenje.

Elementarni silicij tipičan je poluvodič. Zabranjeni pojas na sobnoj temperaturi iznosi 1,09 eV. Koncentracija nositelja naboja u siliciju s vlastitom vodljivošću na sobnoj temperaturi je 1,5·1016m-3. Na električna svojstva kristalnog silicija uvelike utječu mikronečistoće sadržane u njemu. Da bi se dobili monokristali silicija s rupom vodljivosti, u silicij se uvode aditivi elemenata III skupine - bor, aluminij, galij i indij, s elektronskom vodljivošću - aditivi elementi V-th skupine - fosfor, arsen ili antimon. Električna svojstva silicija mogu se mijenjati promjenom uvjeta obrade monokristala, posebno tretiranjem površine silicija različitim kemijskim sredstvima.

Silicij je trenutno glavni materijal za elektroniku. Monokristalni silicij je materijal za zrcala plinskih lasera. Ponekad se silicij (tehnički) i njegova legura sa željezom (ferosilicij) koriste za proizvodnju vodika na terenu. Spojevi metala sa silicijem - silicidi, široko su korišteni u industriji (na primjer, elektronički i atomski) materijali sa širokim rasponom korisnih kemijskih, električnih i nuklearnih svojstava (otpornost na oksidaciju, neutrone itd.), kao i silicidi niz elemenata su važni termoelektrični materijali. Silicij se koristi u metalurgiji pri taljenju željeza, čelika, bronce, silumina i dr. (kao deoksidans i modifikator, te kao legirajuća komponenta).

Naravno, u našem razumijevanju, ovo je nešto kao jedinstvena cjelina. Ali ima svoju strukturu i sastav. Ovo uključuje sve nebeska tijela i objekti, materija, energija, plin, prašina i drugo. Sve je to nastalo i postoji, bez obzira na to vidimo li mi ili osjećamo.

Znanstvenici su dugo razmatrali takva pitanja: Što je formiralo takav svemir? I koji ga elementi ispunjavaju?

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

Ispada da je ovaj kemijski element najlakši na svijetu. Osim toga, njegov monatomski oblik čini približno 87% ukupnog sastava svemira. Osim toga, nalazi se u većini molekularni spojevi. Čak iu vodi, ili, na primjer, on je dio organska tvar. Osim toga, vodik je posebno važan sastojak kiselinsko-baznih reakcija.
Osim toga, element je topiv u većini metala. Zanimljivo je da je vodik bez mirisa, boje i okusa.

U procesu proučavanja znanstvenici su vodik nazvali zapaljivim plinom.
Čim nije definiran. Nekada je nosio ime rađajuće vode, a zatim vodotvorne tvari.
Tek 1824. godine dobio je ime vodik.

Vodik čini 88,6% svih atoma. Ostatak je uglavnom helij. A samo mali dio su ostali elementi.
Posljedično, zvijezde i drugi plinovi sadrže uglavnom vodik.
Usput, opet, prisutan je iu temperaturama zvijezda. Međutim, u obliku plazme. A u svemiru je predstavljen u obliku molekula, atoma i iona. Zanimljivo je da vodik može formirati molekularne oblake.

Karakterizacija vodika

Vodik je jedinstven element jer nema neutron. Sadrži samo jedan proton i jedan elektron.
Kao što je navedeno, to je najlakši plin. Važno je da što je manja masa molekula, to je njihova brzina veća. Čak ni temperatura ne utječe na to.
Toplinska vodljivost vodika jedna je od najvećih među svim plinovima.
Između ostalog, vrlo je topiv u metalima, što utječe na njegovu sposobnost difuzije kroz njih. Ponekad proces vodi do uništenja. Na primjer, međudjelovanje vodika i ugljika. U tom slučaju dolazi do dekarbonizacije.

Pojava vodika

Nastala je u svemiru nakon Velikog praska. Kao svi kemijski elementi. Prema teoriji, u prvim mikrosekundama nakon eksplozije temperatura svemira bila je iznad 100 milijardi stupnjeva. Što je tvorilo vezu triju kvarkova. S druge strane, ova interakcija je stvorila proton. Tako je nastala jezgra atoma vodika. Tijekom širenja temperatura je padala i kvarkovi su formirali protone i neutrone. Tako se zapravo pojavio vodik.

U intervalu od 1 do 100 sekundi nakon nastanka svemira, dio protona i neutrona se spojio. Tako nastaje drugi element, helij.
U budućnosti, širenje prostora i, kao rezultat toga, smanjenje temperature obustavilo je spojne reakcije. Važno je da su se ponovno pokrenuli unutar zvijezda. Tako su nastali atomi drugih kemijskih elemenata.
Kao rezultat toga, ispada da su vodik i helij glavni motori za stvaranje drugih elemenata.

Helij je općenito drugi najzastupljeniji element u svemiru. Njegov udio iznosi 11,3% ukupnog svemira.

svojstva helija

On je, poput vodika, bez mirisa, boje i okusa. Osim toga, to je drugi najlakši plin. Ali njegovo vrelište je najniže poznato.

Helij je inertan, netoksičan i monoatomski plin. Njegova toplinska vodljivost je visoka. Po ovoj karakteristici opet je na drugom mjestu nakon vodika.
Proizvodnja helija provodi se odvajanjem na niskoj temperaturi.
Zanimljivo je da se helij prije smatrao metalom. Ali u procesu proučavanja utvrđeno je da se radi o plinu. Štoviše, glavni dio svemira.

Svi elementi na Zemlji, s izuzetkom vodika i helija, nastali su prije nekoliko milijardi godina alkemijom zvijezda, od kojih su neke sada neupadljivi bijeli patuljci negdje s druge strane. mliječna staza. Dušik u našoj DNK, kalcij u našim zubima, željezo u našoj krvi, ugljik u našim pitama od jabuka stvaraju se u jezgri zvijezda koje se smanjuju.

Sazdani smo od zvjezdane materije.
Carl Sagan

Primjena elemenata

Čovječanstvo je naučilo kako izvući i koristiti kemijske elemente za vlastitu korist. Tako se vodik i helij koriste u mnogim područjima djelovanja. Na primjer, u:

• Industrija hrane;
• metalurgija;
• kemijska industrija;
• prerada nafte;
• proizvodnja elektronike;
• kozmetička industrija;
• geologija;
• čak i u vojna sfera i tako dalje.

Kao što vidite, ovi elementi igraju važnu ulogu u životu svemira. Očito, naše postojanje izravno ovisi o njima. Znamo da svake minute postoji rast i kretanje. I unatoč činjenici da su pojedinačno mali, sve oko njih se temelji na tim elementima.
Doista, vodik i helij, kao i drugi kemijski elementi, jedinstveni su i nevjerojatni. Možda je nemoguće raspravljati s ovim.

Prema većini znanstvenika, pojava kemijskih elemenata u svemiru dogodila se nakon Velikog praska. Pritom su neke tvari nastale više, neke manje. Naš vrh sadrži popis najčešćih kemijskih elemenata na Zemlji iu svemiru.

Vodik prednjači. U periodnom sustavu označava se simbolom H i atomski broj 1. Otvorio 1766. G. Cavendish. A 15 godina kasnije isti je znanstvenik otkrio da je vodik uključen u stvaranje većine tvari na planetu.

Vodik nije samo najzastupljeniji, već i najeksplozivniji i najlakši kemijski element u svemiru u prirodi. U zemljinoj kori njegov volumen je 1%, ali je broj atoma 16%. Ovaj element je uključen u mnoge prirodne spojeve, na primjer, u nafti, prirodnom plinu, ugljenu.

Vodik se gotovo nikad ne nalazi u slobodnom stanju. Na površini Zemlje prisutan je u nekim vulkanskim plinovima. Ima ga u zraku, ali u vrlo malim dozama. Gotovo polovica strukture zvijezda, većina međuzvjezdane sfere i plinovi maglica zauzimaju vodik.

Helij je drugi najčešći element u svemiru. Također se smatra drugim najlakšim. Osim toga, helij ima najnižu točku vrelišta od svih poznatih tvari.

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

Osim u ekstremnim uvjetima, helij je prisutan samo kao plin. U svemiru je nastao u prvim trenucima nakon Velikog praska. Danas se helij pojavljuje tijekom termonuklearne fuzije s vodikom u dubinama zvijezda. Na Zemlji nastaje nakon raspada teških elemenata.

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

Kisik je kemijski neaktivan nemetal. Na standardne uvjete je u bezbojnom plinovitom stanju, bez mirisa i okusa. Molekula sadrži dva atoma. U tekućem obliku ima svijetloplavu nijansu, u krutom obliku izgleda kao kristali s plavičastom nijansom.

Kisik je neophodan za sva živa bića na Zemlji. Uključen je u ciklus materije više od 3 milijarde godina. Ima značajnu ulogu u gospodarstvu i prirodi:

• Sudjeluje u fotosintezi biljaka;
• Živi organizmi ga apsorbiraju tijekom disanja;
• Djeluje kao oksidans u procesima fermentacije, truljenja, hrđanja;
• Nalazi se u organskim molekulama;
• Neophodan za dobivanje vrijednih tvari organske sinteze.

U ukapljenom stanju kisik se koristi za rezanje i zavarivanje metala, podzemne i podvodne radove te radnje na velikim visinama u bezzračnom prostoru. Jastuci s kisikom su nezamjenjivi pri obavljanju medicinskih manipulacija.

Na 4. mjestu, dušik je dvoatomski plin bez boje i okusa. Ne postoji samo na našem, već i na nekoliko drugih planeta. Sastoji se od gotovo 80% zemljina atmosfera. Čak i ljudsko tijelo sadrži do 3% ovog elementa.

Osim plinovitog dušika postoji i tekući dušik. Naširoko se koristi u građevinarstvu, industriji, medicini. Koristi se za hlađenje opreme, zamrzavanje organskih tvari, uklanjanje bradavica. Tekući dušik nije eksplozivan i nije otrovan.

Element blokira oksidaciju i propadanje. Naširoko se koristi u rudnicima za stvaranje okoline otporne na eksploziju. NA kemijska proizvodnja koristi se za stvaranje amonijaka, gnojiva, boja i koristi se kao rashladno sredstvo u kuhanju.

Neon je inertan atomski plin bez boje i mirisa. 1989. otvorili Britanci W. Ramsay i M. Travers. Dobiva se iz ukapljenog zraka isključivanjem drugih elemenata.

Naziv plina prevodi se kao "novi". Rasprostranjen je krajnje neravnomjerno po svemiru. Najveća koncentracija je utvrđena na vrućim zvijezdama, u zraku vanjske planete našem sustavu i u plinovitim maglicama.

Na Zemlji se neon nalazi uglavnom u atmosferi, au ostalim dijelovima ga je zanemarivo malo. Objašnjavajući oskudnost neona na našem planetu, znanstvenici su pretpostavili da je jednom Zemlja izgubio svoju primarnu atmosferu, a s njom i glavni volumen inertnih plinova.

Ugljik je na 6. mjestu na popisu najčešćih kemijskih elemenata na Zemlji. U periodnom sustavu označen je slovom C. Ima izvanredna svojstva. To je vodeći biogeni element planeta.

Poznato od davnina. Uključeno u strukturu ugljena, grafita, dijamanata. Sadržaj na nebeskom svodu je 0,15%. Ne previsoka koncentracija objašnjava se činjenicom da je ugljik u prirodi podvrgnut stalnom kruženju.

Postoji nekoliko minerala koji sadrže ovaj element:

• Antracit;
• Ulje;
• Dolomit;
• Vapnenac;
• nafta iz škriljaca;
• Treset;
• Mrki i kameni ugljen;
• Prirodni gas;
• Bitumen.

Skladište ugljikovih skupina su živa bića, biljke i zrak.

Silicij je nemetal koji se često nalazi u zemljinoj kori. U slobodnom obliku uzgajali su ga 1811. J. Tenard i J. Gay-Lussac. Sadržaj u planetarnoj ljusci je 27,6-29,5% mase, u oceanskoj vodi - 3 mg / l.

Mnogi spojevi silicija poznati su od davnina. Ali čisti element je dugo ostao izvan granica ljudskog znanja. Najpopularniji spojevi bili su ukrasno i drago kamenje na bazi silicijeva oksida:

• Vještački dijamant;
• Oniks;
• Opal;
• kalcedon;
• Krizopras, itd.

U prirodi se element nalazi u:

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

Silicij ima veliku ulogu u formiranju ljudskog tijela. Svaki dan najmanje 1 gram elementa treba ući unutra, inače će se početi pojavljivati ​​neugodne bolesti. Isto se može reći i za biljke i životinje.

Magnezij je kovak, lagan metal srebrnaste nijanse. U periodnom sustavu označenim simbolom Mg. Primio 1808. Englez G. Davy. Zauzima 8. mjesto po volumenu u zemljinoj kori. Prirodni izvori su mineralna nalazišta, slanice i morska voda.

U standardnom stanju prekriven je slojem magnezijevog oksida, koji se raspada na temperaturi od +600-650 0 C. Pri spaljivanju emitira svijetli bijeli plamen uz stvaranje nitrida i oksida.

Metalni magnezij se koristi u mnogim područjima:

• Kod regeneracije titana;
• U dobivanju lakih legura za lijevanje;
• U stvaranju zapaljivih i rasvjetnih raketa.

Magnezijeve legure najvažniji su konstrukcijski materijal u prometnoj i zrakoplovnoj industriji.

Magnezij se s razlogom naziva "metalom života". Bez njega je većina fizioloških procesa nemoguća. Ima vodeću ulogu u funkcioniranju živčanog i mišićnog tkiva, uključen je u metabolizam lipida, proteina i ugljikohidrata.

Željezo je kovak, srebrnastobijeli metal sa visoka razina kemijska reakcija. Označava se slovima Fe. Brzo hrđa na povišenim temperaturama/vlažnosti. Zapaljuje se u pročišćenom kisiku. Može se spontano zapaliti u fino raspršenom zraku.

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

• Željezo;
• Lijevano željezo;
• Legura čelika.

Vjeruje se da željezo čini glavni postotak zemljine jezgre. Ima nekoliko stupnjeva oksidacije, što je najvažnije geokemijsko svojstvo.

Sumpor zauzima deseto mjesto na popisu najčešćih kemijskih elemenata na Zemlji. Označava se slovom S. Pokazuje nemetalne karakteristike. U prirodnom stanju pojavljuje se 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 nemoguće je izvesti mnoge industrijske operacije:

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

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

Video

Svi znamo da vodik ispunjava naš svemir za 75%. Ali znate li koji drugi kemijski elementi nisu 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 svemir!

Sumpor (prevalencija u odnosu na silicij - 0,38)
Ovaj kemijski element u periodnom sustavu naveden je pod simbolom S i karakteriziran je atomskim brojem 16. Sumpor je vrlo čest u prirodi.

Željezo (prevalencija u odnosu na silicij - 0,6)
Označava se simbolom Fe, atomski broj - 26. Željezo je vrlo često u prirodi, ima posebno važnu ulogu u formiranju unutarnje i vanjske ljuske Zemljine jezgre.

Magnezij (prevalencija u odnosu na silicij - 0,91)
Magnezij se u periodnom sustavu nalazi pod oznakom Mg, a njegov atomski broj je 12. Ono što najviše iznenađuje kod ovog kemijskog elementa jest da se najčešće oslobađa kada zvijezde eksplodiraju u procesu njihove transformacije u supernove.

Silicij (prevalencija u odnosu na silicij - 1)
Navodi se kao Si. Atomski broj silicija je 14. Ovaj sivo-plavi metaloid vrlo je rijedak u zemljinoj kori u svom čistom obliku, ali je prilično čest u drugim tvarima. Na primjer, može se naći čak iu biljkama.

Ugljik (prevalencija u odnosu na silicij - 3,5)
Ugljik u Mendelejevovoj tablici kemijskih elemenata naveden je pod simbolom C, njegov atomski broj je 6. Najpoznatija alotropska modifikacija ugljika je jedan od najpoželjnijih dragulja na svijetu - dijamanti. Ugljik se također aktivno koristi u druge industrijske svrhe za svakodnevne svrhe.

Dušik (udio u odnosu na silicij - 6,6)
Simbol N, atomski broj 7. Prvi put ga je otkrio škotski liječnik Daniel Rutherford, dušik se najčešće nalazi u obliku dušična kiselina i nitrati.

Neon (udio u odnosu na silicij - 8,6)
Označava se simbolom Ne, atomski broj je 10. Nije tajna da je ovaj kemijski element povezan s prekrasnim sjajem.

Kisik (udio u odnosu na silicij - 22)
Kemijski 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. Svemir je pun iznenađenja.

Helij (udio u odnosu na silicij - 3.100)
Simbol helija je He, atomski broj je 2. Bezbojan je, bez mirisa, okusa, neotrovan, a vrelište mu je najniže od svih kemijskih elemenata. I zahvaljujući njemu, muda rastu!

Vodik (udio u odnosu na silicij - 40.000)
Istinski broj jedan na našem popisu, vodik je naveden pod simbolom H i ima atomski broj 1. To je najlakši kemijski element na periodnom sustavu elemenata i najzastupljeniji element u cijelom poznatom svemiru.

Svemir u svojim dubinama krije mnoge tajne. Od davnina su ljudi nastojali razotkriti što više njih i, unatoč činjenici da to ne uspijeva uvijek, znanost napreduje velikim koracima, omogućujući nam da saznamo sve više i više o svom porijeklu. Tako će, primjerice, mnoge zanimati što je najčešće u svemiru. Većina ljudi će odmah pomisliti na vodu i djelomično su u pravu jer je najčešći element vodik.

Najčešći element u svemiru

Izuzetno je rijetko da ljudi imaju posla s vodikom u njegovom čistom obliku. Međutim, u prirodi se vrlo često nalazi u kombinaciji s drugim elementima. Na primjer, kada vodik reagira s kisikom, pretvara se u vodu. I ovo nije jedini spoj koji sadrži ovaj element, nalazi se posvuda ne samo na našem planetu, već iu svemiru.

Kako je nastala zemlja

Prije mnogo milijuna godina, vodik je, bez pretjerivanja, postao građevinski materijal za cijeli svemir. Uostalom, poslije veliki prasak, koji je postao prva faza stvaranja svijeta, nije postojalo ništa osim ovog elementa. elementarna, jer se sastoji od samo jednog atoma. S vremenom je najobilniji element u svemiru počeo formirati oblake koji su kasnije postali zvijezde. I već su se unutar njih odvijale reakcije, uslijed kojih su se pojavili novi, složeniji elementi koji su doveli do nastanka planeta.

Vodik

Ovaj element čini oko 92% atoma svemira. Ali nalazi se ne samo u sastavu zvijezda, međuzvjezdanog plina, već i uobičajenih elemenata na našem planetu. Najčešće postoji u vezanom obliku, a najčešći spoj 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, iznenađujuće, može biti opasan za ljude, jer se ponekad zapali kada reagira sa zrakom. Da bismo shvatili koliko je vodik bio važan u stvaranju svemira, dovoljno je shvatiti da bez njega ne bi bilo ničega živog na Zemlji.