1825 metais švedų chemikas Jönsas Jakobas Berzelius gavo gryną elementinį silicį, veikiant metaliniam kaliui silicio fluoridui SiF4. Naujajam elementui (iš lot. silex – titnagas) buvo suteiktas „silicio“ pavadinimas. rusiškas vardas„Silicis“ 1834 m. įvedė rusų chemikas Germanas Ivanovičius Hessas. Išvertus į graikų kalbą kremnos – „uola, kalnas“.

Kalbant apie paplitimą Žemės pluta silicis tarp visų elementų užima antrą vietą (po deguonies). Žemės plutos masė yra 27,6-29,5% silicio. Silicis yra kelių šimtų skirtingų natūralių silikatų ir aliumosilikatų sudedamoji dalis. Labiausiai paplitęs silicio dioksidas arba silicio oksidas (IV) SiO2 (upių smėlis, kvarcas, titnagas ir kt.), sudaro apie 12 % žemės plutos (pagal masę). Gamtoje silicio laisvos formos nėra.

Silicio kristalinė gardelė yra kubinio paviršiaus centre kaip deimantas, parametras a = 0,54307 nm (esant aukštam slėgiui buvo gautos ir kitos polimorfinės silicio modifikacijos), tačiau dėl ilgesnio ryšio ilgio tarp Si-Si atomų, palyginti su ilgiu. C-C jungtys silicis yra daug mažiau kietas nei deimantas. Silicis yra trapus, tik kaitinamas virš 800 °C, jis tampa plastiku. Įdomu tai, kad silicis yra skaidrus infraraudoniesiems spinduliams.

Elementinis silicis yra tipiškas puslaidininkis. Juostos tarpas kambario temperatūroje yra 1,09 eV. Krūvnešių koncentracija silicyje, kurio vidinis laidumas kambario temperatūroje yra 1,5·1016m-3. Kristalinio silicio elektrines savybes labai veikia jame esančios mikropriemaišos. Norint gauti pavienius silicio kristalus, kurių laidumas yra skylė, į silicį įvedami III grupės elementų - boro, aliuminio, galio ir indžio priedai, o elektroninio laidumo - priedai. elementai V-oji grupės – fosforas, arsenas arba stibis. Silicio elektrines savybes galima keisti keičiant pavienių kristalų apdorojimo sąlygas, ypač apdorojant silicio paviršių įvairiomis cheminėmis medžiagomis.

Silicis šiuo metu yra pagrindinė elektronikos medžiaga. Monokristalinis silicis yra medžiaga, skirta dujiniams lazeriniams veidrodžiams. Kartais vandenilio gamybai lauke naudojamas silicis (techninė klasė) ir jo lydinys su geležimi (ferosilicis). Metalų junginiai su siliciu – silicidai, plačiai naudojami pramonėje (pavyzdžiui, elektroninėse ir atominėse) medžiagose, turinčiose platų naudingų cheminių, elektrinių ir branduolinių savybių spektrą (atsparumas oksidacijai, neutronams ir kt.), taip pat silicidai kai kurie elementai yra svarbios termoelektrinės medžiagos. Silicis naudojamas metalurgijoje lydant geležį, plieną, bronzą, silumą ir kt. (kaip deoksidatorius ir modifikatorius, taip pat kaip legiravimo komponentas).

Žinoma, mūsų supratimu, tai yra viena visuma. Bet turintis savo struktūrą ir sudėtį. Tai apima visus dangaus kūnai ir objektai, materija, energija, dujos, dulkės ir kt. Visa tai susiformavo ir egzistuoja, nesvarbu, ar mes tai matome, ar jaučiame.

Mokslininkai jau seniai svarstė tokius klausimus: kas suformavo tokią visatą? O kokie elementai jį užpildo?

Šiandien mes kalbėsime apie tai, kuris elementas yra labiausiai paplitęs visatoje.

Pasirodo, šis cheminis elementas yra lengviausias pasaulyje. Be to, jo monatominė forma sudaro maždaug 87% visos visatos sudėties. Be to, jis randamas daugumoje molekuliniai junginiai. Net vandenyje arba, pavyzdžiui, jis yra jo dalis organinės medžiagos. Be to, vandenilis yra ypač svarbi rūgščių ir šarmų reakcijų sudedamoji dalis.
Be to, elementas tirpsta daugumoje metalų. Įdomu tai, kad vandenilis yra bekvapis, bespalvis ir beskonis.

Tyrimo metu mokslininkai vandenilį pavadino degiomis dujomis.
Kai tik tai nebuvo apibrėžta. Vienu metu jis buvo vadinamas vandens gimimu, o paskui vandenį kuriančiomis medžiagomis.
Tik 1824 metais jam buvo suteiktas vandenilio pavadinimas.

Vandenilis sudaro 88,6% visų atomų. Likusi dalis yra daugiausia helis. Ir tik maža dalis yra kiti elementai.
Vadinasi, žvaigždėse ir kitose dujose daugiausia yra vandenilio.
Beje, vėlgi, jo yra ir žvaigždžių temperatūroje. Tačiau plazmos pavidalu. O kosminėje erdvėje jis vaizduojamas molekulių, atomų ir jonų pavidalu. Įdomu tai, kad vandenilis gali sudaryti molekulinius debesis.

Vandenilio apibūdinimas

Vandenilis yra unikalus elementas, nes jame nėra neutrono. Jame yra tik vienas protonas ir elektronas.
Kaip minėta, tai yra lengviausios dujos. Svarbu, kad kuo mažesnė molekulių masė, tuo didesnis jų greitis. Net temperatūra neturi įtakos.
Vandenilio šilumos laidumas yra vienas didžiausių tarp visų dujų.
Be kita ko, jis labai gerai tirpsta metaluose, o tai turi įtakos jo gebėjimui pasklisti per juos. Kartais procesas veda į sunaikinimą. Pavyzdžiui, vandenilio ir anglies sąveika. Tokiu atveju vyksta dekarbonizacija.

Vandenilio atsiradimas

Jis atsirado visatoje po Didžiojo sprogimo. Kaip visi cheminiai elementai. Remiantis teorija, per pirmąsias mikrosekundes po sprogimo visatos temperatūra viršijo 100 milijardų laipsnių. Kas sudarė trijų kvarkų ryšį. Savo ruožtu ši sąveika sukūrė protoną. Taip atsirado vandenilio atomo branduolys. Išsiplėtimo metu temperatūra nukrito, o kvarkai suformavo protonus ir neutronus. Taigi iš tikrųjų atsirado vandenilis.

Nuo 1 iki 100 sekundžių po visatos susidarymo dalis protonų ir neutronų susijungė. Taip susidaro kitas elementas – helis.
Ateityje erdvės plėtimasis ir dėl to sumažėjusi temperatūra sustabdė jungiamąsias reakcijas. Svarbu tai, kad jie vėl pasirodė žvaigždžių viduje. Taip susidarė kitų cheminių elementų atomai.
Dėl to paaiškėja, kad vandenilis ir helis yra pagrindiniai kitų elementų susidarymo varikliai.

Helis paprastai yra antras pagal gausumą elementas visatoje. Jo dalis sudaro 11,3% visos kosmoso.

helio savybės

Jis, kaip ir vandenilis, yra bekvapis, bespalvis ir beskonis. Be to, tai antros pagal lengvumą dujos. Tačiau jo virimo temperatūra yra žemiausia žinoma.

Helis yra inertiškos, netoksiškos ir monoatominės dujos. Jo šilumos laidumas yra didelis. Pagal šią charakteristiką jis vėl užima antrą vietą po vandenilio.
Helio gamyba vykdoma atskyrimu žemoje temperatūroje.
Įdomu tai, kad helis anksčiau buvo laikomas metalu. Tačiau studijuojant buvo nustatyta, kad tai dujos. Be to, pagrindinė visatos dalis.

Visi Žemės elementai, išskyrus vandenilį ir helią, buvo sukurti prieš milijardus metų dėl žvaigždžių alchemijos, kai kurios iš jų dabar yra nepastebimos baltosios nykštukės kažkur kitoje pusėje. paukščių takas. Azotas mūsų DNR, kalcis mūsų dantyse, geležis mūsų kraujyje, anglis mūsų obuolių pyraguose susidaro besitraukiančių žvaigždžių šerdyje.

Mes esame pagaminti iš žvaigždžių materijos.
Carlas Saganas

Elementų taikymas

Žmonija išmoko išgauti ir panaudoti cheminius elementus savo naudai. Taigi vandenilis ir helis naudojami daugelyje veiklos sričių. Pavyzdžiui:

• Maisto pramone;
• metalurgija;
• chemijos pramonė;
• naftos perdirbimas;
• elektronikos gamyba;
• kosmetikos pramonė;
• geologija;
• netgi karine sfera ir kt.

Kaip matote, šie elementai vaidina svarbų vaidmenį visatos gyvenime. Akivaizdu, kad nuo jų tiesiogiai priklauso mūsų egzistavimas. Žinome, kad kiekvieną minutę vyksta augimas ir judėjimas. Ir nepaisant to, kad jie yra atskirai maži, viskas aplink yra pagrįsta šiais elementais.
Iš tiesų vandenilis ir helis, taip pat kiti cheminiai elementai yra unikalūs ir nuostabūs. Galbūt su tuo ginčytis neįmanoma.

Daugumos mokslininkų nuomone, cheminių elementų atsiradimas visatoje įvyko po Didžiojo sprogimo. Tuo pačiu metu kai kurių medžiagų susidarė daugiau, kai kurių mažiau. Mūsų viršuje yra labiausiai paplitusių cheminių elementų Žemėje ir visatoje sąrašas.

Vandenilis pirmauja. Periodinėje lentelėje jis žymimas simboliu H ir atominis skaičius 1. G. Cavendish atidarė 1766 m. O po 15 metų tas pats mokslininkas išsiaiškino, kad vandenilis dalyvauja formuojant daugumą planetos medžiagų.

Vandenilis yra ne tik gausiausias, bet ir pats sprogiausias bei lengviausias cheminis elementas visatoje gamtoje. Žemės plutoje jos tūris yra 1%, tačiau atomų skaičius yra 16%. Šis elementas yra daugelyje natūralių junginių, pavyzdžiui, naftoje, gamtinėse dujose, anglies.

Vandenilis beveik niekada nerandamas laisvoje būsenoje. Žemės paviršiuje jo yra kai kuriose vulkaninėse dujose. Jis yra ore, bet labai mažomis dozėmis. Beveik pusę žvaigždžių struktūros, didžiąją dalį tarpžvaigždinės sferos ir ūkų dujas užima vandenilis.

Helis yra antras labiausiai paplitęs elementas visatoje. Jis taip pat laikomas antruoju lengvumu. Be to, helio virimo temperatūra yra žemiausia iš visų žinomų medžiagų.

1868 m. atrado prancūzų astronomas P. Jansenas, aptikęs ryškiai geltoną liniją žiedinėje atmosferoje. O 1895 metais anglų chemikas W. Ramsay įrodė šio elemento egzistavimą Žemėje.

Išskyrus ekstremalias sąlygas, helis yra tik dujų pavidalu. Kosmose jis susiformavo pirmomis akimirkomis po Didžiojo sprogimo. Šiandien helis atsiranda žvaigždžių gelmėse termobranduolinės sintezės metu su vandeniliu. Žemėje jis susidaro po sunkiųjų elementų irimo.

Žemės plutoje gausiausias elementas (49,4%) yra deguonis. Žymimas simboliu O ir skaičiumi 8. Nepakeičiamas žmogaus egzistavimui.

Deguonis yra chemiškai neaktyvus nemetalas. At standartinėmis sąlygomis yra bespalvės dujinės būsenos, bekvapis ir beskonis. Molekulėje yra du atomai. Skystoje formoje jis turi šviesiai mėlyną atspalvį; kietoje formoje jis atrodo kaip kristalai su melsvu atspalviu.

Deguonis yra būtinas visoms gyvoms būtybėms Žemėje. Jis dalyvauja materijos cikle daugiau nei 3 milijardus metų. Atlieka svarbų vaidmenį ekonomikoje ir gamtoje:

• Dalyvauja augalų fotosintezėje;
• Kvėpavimo metu absorbuojamas gyvų organizmų;
• Veikia kaip oksidatorius rūgimo, irimo, rūdijimo procesuose;
• Aptinkama organinėse molekulėse;
• Būtinas vertingoms organinės sintezės medžiagoms gauti.

Suskystintas deguonis naudojamas metalų pjaustymui ir suvirinimui, požeminiams ir povandeniniams darbams bei veiksmams dideliame aukštyje beorėje erdvėje. Atliekant medicinines manipuliacijas nepakeičiamos deguoninės pagalvės.

4 vietoje azotas yra dviatomės bespalvės ir beskonės dujos. Jis egzistuoja ne tik mūsų pačių, bet ir keliose kitose planetose. Jį sudaro beveik 80 proc. žemės atmosfera. Netgi žmogaus organizme šio elemento yra iki 3 proc.

Be dujinio azoto, yra ir skystojo azoto. Jis plačiai naudojamas statybose, pramonėje, medicinos versle. Naudojamas aušinimo įrangai, organinių medžiagų šaldymui, karpų šalinimui. Skystas azotas yra nesprogus ir netoksiškas.

Elementas blokuoja oksidaciją ir skilimą. Plačiai naudojamas kasyklose, kad būtų sukurta sprogimui atspari aplinka. AT chemijos gamyba jis naudojamas amoniakui, trąšoms, dažams gaminti ir naudojamas kaip šaltnešis gaminant maistą.

Neonas yra inertinės, bespalvės, bekvapės atominės dujos. 1989 m. atidarė britai W. Ramsay ir M. Travers. Gaunamas iš suskystinto oro, neįtraukiant kitų elementų.

Dujų pavadinimas išverstas kaip „naujas“. Visatoje jis pasiskirstęs itin netolygiai. Didžiausia koncentracija buvo nustatyta ant karštų žvaigždžių, ore išorinės planetos mūsų sistemoje ir dujiniuose ūkuose.

Žemėje neonas daugiausia randamas atmosferoje, o kitose dalyse jis yra nereikšmingas. Aiškindami mūsų planetos neonų trūkumą, mokslininkai iškėlė hipotezę, kad kartą Žemė prarado pirminę atmosferą, o kartu ir pagrindinį inertinių dujų tūrį.

Anglis yra 6-oje vietoje labiausiai paplitusių Žemėje cheminių elementų sąraše. Periodinėje lentelėje jis žymimas raide C. Ji turi nepaprastų savybių. Tai pagrindinis planetos biogeninis elementas.

Žinomas nuo seniausių laikų. Įtraukta į anglies, grafito, deimantų struktūrą. Žemės skliaute yra 0,15%. Ne per didelė koncentracija paaiškinama tuo, kad gamtoje anglis nuolat cirkuliuoja.

Yra keletas mineralų, kurių sudėtyje yra šio elemento:

• antracitas;
• Alyva;
• Dolomitas;
• kalkakmenis;
• naftingieji skalūnai;
• Durpės;
• Rudos ir akmens anglys;
• Gamtinių dujų;
• Bitumas.

Anglies grupes saugo gyvos būtybės, augalai ir oras.

Silicis yra nemetalas, dažniausiai randamas žemės plutoje. J. Tenardas ir J. Gay-Lussacas 1811 metais jį išvedė laisvu pavidalu. Turinys planetos apvalkale yra 27,6–29,5% masės, vandenyno vandenyje - 3 mg / l.

Daugelis silicio junginių buvo žinomi nuo seniausių laikų. Tačiau grynasis elementas ilgą laiką liko už žmogaus žinių ribų. Populiariausi junginiai buvo dekoratyviniai ir brangakmeniai silicio oksido pagrindu:

• Kalnų krištolas;
• Oniksas;
• Opalas;
• chalcedonas;
• Chrizoprazė ir kt.

Gamtoje elementas randamas:

• Kalnų masyvios uolos ir nuosėdos;
• Augalai ir jūros gyvūnija;
• Giliai dirvožemyje;
• Gyvų būtybių organizmuose;
• Tvenkinių dugne.

Silicis vaidina didžiulį vaidmenį formuojant žmogaus kūną. Kiekvieną dieną bent 1 gramas elemento turi patekti į vidų, kitaip atsiras nemalonūs negalavimai. Tą patį galima pasakyti apie augalus ir gyvūnus.

Magnis yra kalus, lengvas sidabro atspalvio metalas. Periodinėje lentelėje, pažymėtoje simboliu Mg. 1808 metais gavo anglas G. Davy. Pagal tūrį jis užima 8 vietą žemės plutoje. Natūralūs šaltiniai yra mineralų telkiniai, sūrymai ir jūros vanduo.

Standartinėje būsenoje yra padengtas magnio oksido sluoksniu, kuris suyra esant +600-650 0 C temperatūrai. Degdamas skleidžia ryškiai baltą liepsną, susidarant nitridui ir oksidui.

Metalinis magnis naudojamas daugelyje sričių:

• Regeneruojant titaną;
• Lengvųjų lydinių gamybai;
• Kuriant padegamąsias ir apšvietimo raketas.

Magnio lydiniai yra svarbiausia konstrukcinė medžiaga transporto ir aviacijos pramonėje.

Magnis ne veltui vadinamas „gyvybės metalu“. Be jo dauguma fiziologinių procesų neįmanomi. Jis vaidina pagrindinį vaidmenį nervų ir raumenų audinio funkcionavime, dalyvauja lipidų, baltymų ir angliavandenių apykaitoje.

Geležis yra kalusis, sidabriškai baltas metalas su aukštas lygis cheminė reakcija. Žymimos raidėmis Fe. Greitai rūdija esant aukštai temperatūrai/drėgmei. Išvalytame deguonyje užsidega. Gali savaime užsidegti smulkiai pasklidusiame ore.

Kasdieniame gyvenime geležis vadinama jos lydiniais su minimaliu priedų kiekiu, išlaikančiu gryno metalo lankstumą:

• Plienas;
• Ketaus;
• Legiruotas plienas.

Manoma, kad geležis sudaro pagrindinę žemės šerdies dalį. Jis turi keletą oksidacijos lygių, o tai yra svarbiausia geocheminė savybė.

Dešimtąją vietą labiausiai paplitusių Žemėje cheminių elementų sąraše užima siera. Žymima raide S. Rodo nemetalines charakteristikas. Natūralioje būsenoje jis atrodo kaip šviesiai geltoni milteliai su būdingu aromatu arba kaip blizgūs stiklinės geltonos spalvos kristalai. Senovės ir naujausio vulkanizmo regionuose randama trupinių sieros telkinių.

Be sieros neįmanoma atlikti daugelio pramoninių operacijų:

• Preparatų išleidimas žemės ūkio reikmėms;
• Ypatingų charakteristikų suteikimas kai kurioms plieno rūšims;
• Sieros rūgšties susidarymas;
• gumos gamyba;
• Sulfatų gamyba ir kt.

Medicininės sieros randama odos tepaluose, ja gydomas reumatas, podagra, įtraukiama į kosmetinius odos priežiūros preparatus. Jis naudojamas gipso, vidurius laisvinančių ir vaistų nuo hipertenzijos gamyboje.

Vaizdo įrašas

Visi žinome, kad vandenilis užpildo mūsų Visatą 75%. Tačiau ar žinote, kokie kiti cheminiai elementai yra ne mažiau svarbūs mūsų egzistavimui ir atlieka reikšmingą vaidmenį žmonių, gyvūnų, augalų ir visos mūsų Žemės gyvenime? Šio įvertinimo elementai sudaro visą mūsų Visatą!

Sieros (paplitimas, palyginti su siliciu - 0,38)
Šis cheminis elementas periodinėje lentelėje nurodytas simboliu S ir jam būdingas atominis skaičius 16. Siera gamtoje yra labai paplitusi.

Geležis (paplitimas, palyginti su siliciu - 0,6)
Žymima simboliu Fe, atominis skaičius – 26. Geležis gamtoje labai paplitusi, ji atlieka ypač svarbų vaidmenį formuojantis Žemės šerdies vidiniam ir išoriniam apvalkalui.

Magnis (paplitimas, palyginti su siliciu – 0,91)
Periodinėje lentelėje magnį galima rasti po simboliu Mg, o jo atominis skaičius yra 12. Labiausiai stebina šis cheminis elementas, kad jis dažniausiai išsiskiria, kai žvaigždės sprogsta virsdamos supernovomis.

Silicis (paplitimas, palyginti su siliciu – 1)
Vadinamas kaip Si. Silicio atominis skaičius yra 14. Šis pilkai mėlynas metaloidas yra labai retas žemės plutoje gryna forma, bet gana dažnas kitose medžiagose. Pavyzdžiui, jo galima rasti net augaluose.

Anglies (paplitimas, palyginti su siliciu – 3,5)
Anglis Mendelejevo cheminių elementų lentelėje įrašyta po simboliu C, jos atominis skaičius – 6. Garsiausia alotropinė anglies modifikacija yra vienas geidžiamiausių brangakmenių pasaulyje – deimantai. Anglis taip pat aktyviai naudojama kitoms pramonės reikmėms kasdieniškesniems tikslams.

Azotas (palyginti su siliciu – 6,6)
Simbolis N, atominis skaičius 7. Pirmą kartą atrado škotų gydytojas Danielis Rutherfordas, azotas dažniausiai randamas formoje azoto rūgštis ir nitratai.

Neonas (pakankamas silicio atžvilgiu – 8,6)
Jis žymimas simboliu Ne, atominis skaičius yra 10. Ne paslaptis, kad būtent šis cheminis elementas asocijuojasi su gražiu švytėjimu.

Deguonis (palyginti su siliciu – 22)
Cheminis elementas su simboliu O ir atominiu numeriu 8, deguonis yra būtinas mūsų egzistavimui! Bet tai nereiškia, kad jis yra tik Žemėje ir tarnauja tik žmogaus plaučiams. Visata pilna netikėtumų.

Helis (palyginti su siliciu – 3,100)
Helio simbolis yra He, atominis skaičius yra 2. Jis yra bespalvis, bekvapis, beskonis, netoksiškas, o virimo temperatūra žemiausia tarp visų cheminių elementų. Ir jo dėka kamuoliukai kyla aukštyn!

Vandenilis (pakankamas silicio atžvilgiu – 40 000)
Tikrasis numeris vienas mūsų sąraše, vandenilis nurodytas po simboliu H ir turi atominį numerį 1. Tai lengviausias cheminis elementas periodinėje lentelėje ir gausiausias elementas visoje žinomoje visatoje.

Visata savo gelmėse slepia daugybę paslapčių. Nuo seniausių laikų žmonės stengėsi išnarplioti kuo daugiau jų, ir, nepaisant to, kad tai ne visada pavyksta, mokslas žengia į priekį šuoliais ir leidžia vis daugiau sužinoti apie savo kilmę. Taigi, pavyzdžiui, daugeliui bus įdomu, kas yra labiausiai paplitusi visatoje. Dauguma žmonių iš karto pagalvos apie vandenį ir iš dalies yra teisūs, nes labiausiai paplitęs elementas yra vandenilis.

Labiausiai paplitęs elementas visatoje

Labai retai žmonėms tenka susidurti su grynu vandeniliu. Tačiau gamtoje jis labai dažnai randamas kartu su kitais elementais. Pavyzdžiui, kai vandenilis reaguoja su deguonimi, jis virsta vandeniu. Ir tai toli gražu ne vienintelis junginys, kuriame yra šio elemento, jis randamas visur ne tik mūsų planetoje, bet ir kosmose.

Kaip atsirado žemė

Prieš daugybę milijonų metų vandenilis, be perdėto, tapo visos visatos statybine medžiaga. Juk po to Didysis sprogimas, kuris tapo pirmuoju pasaulio kūrimo etapu, nebuvo nieko, išskyrus šį elementą. elementarus, nes susideda tik iš vieno atomo. Laikui bėgant, gausiausias elementas visatoje pradėjo formuoti debesis, kurie vėliau tapo žvaigždėmis. Ir jau jų viduje vyko reakcijos, dėl kurių atsirado naujų, sudėtingesnių elementų, dėl kurių atsirado planetos.

Vandenilis

Šis elementas sudaro apie 92% visatos atomų. Tačiau jis randamas ne tik žvaigždžių, tarpžvaigždinių dujų, bet ir bendrų mūsų planetos elementų sudėtyje. Dažniausiai jis egzistuoja surištoje formoje, o labiausiai paplitęs junginys, žinoma, yra vanduo.

Be to, vandenilis yra daugelio anglies junginių, kurie sudaro naftą ir gamtines dujas, dalis.

Išvada

Nepaisant to, kad tai yra labiausiai paplitęs elementas pasaulyje, stebėtinai jis gali būti pavojingas žmonėms, nes reaguodamas su oru kartais užsidega. Norint suprasti, kokią reikšmę vandenilis vaidino kuriant visatą, pakanka suvokti, kad be jo Žemėje nebūtų nieko gyvo.