În 1825 chimist suedez Jöns Jakob Berzelius a obținut siliciu elementar pur prin acțiunea potasiului metalic asupra fluorurii de siliciu SiF4. Numele de „silicon” a fost dat noului element (din latină silex - silex). nume rusesc„siliciul” a fost introdus în 1834 de chimistul rus german Ivanovici Hess. Tradus în greacă kremnos - „stâncă, munte”.

În ceea ce privește prevalența în Scoarta terestra siliciul dintre toate elementele ocupă locul doi (după oxigen). Masa scoarței terestre este de 27,6-29,5% siliciu. Siliciul este un component al mai multor sute de silicați și aluminosilicați naturali diferiți. Silice sau oxid de siliciu (IV) SiO2 (nisip de râu, cuarț, silex etc.) este cel mai frecvent, constituind aproximativ 12% din scoarța terestră (în masă). Siliciul nu se găsește în formă liberă în natură.

Rețeaua cristalină a siliciului este de tip diamant cubic centrat pe fețe, parametru a = 0,54307 nm (la presiuni mari au fost obținute și alte modificări polimorfe ale siliciului), dar datorită lungimii mai mari a legăturii dintre atomii de Si-Si în comparație cu lungimea. Conexiuni C-C siliciul este mult mai puțin dur decât diamantul. Siliciul este fragil, doar atunci când este încălzit peste 800 °C devine plastic. Interesant este că siliciul este transparent la radiația infraroșie.

Siliciul elementar este un semiconductor tipic. Intervalul de bandă la temperatura camerei este de 1,09 eV. Concentrația purtătorilor de sarcină în siliciu cu conductivitate intrinsecă la temperatura camerei este de 1,5·1016m-3. Proprietățile electrice ale siliciului cristalin sunt foarte afectate de microimpuritățile conținute în acesta. Pentru a obține monocristale de siliciu cu conductivitate în orificii, în siliciu se introduc aditivi ai elementelor din grupa III - bor, aluminiu, galiu și indiu, cu conductivitate electronică - aditivi elementele V-lea grupe - fosfor, arsen sau antimoniu. Proprietățile electrice ale siliciului pot fi variate prin modificarea condițiilor de procesare ale monocristalelor, în special prin tratarea suprafeței siliciului cu diverși agenți chimici.

Siliciul este în prezent principalul material pentru electronice. Siliciul monocristalin este un material pentru oglinzile cu laser cu gaz. Uneori, siliciul (grad tehnic) și aliajul său cu fier (ferosiliciu) sunt folosite pentru a produce hidrogen în câmp. Compușii metalelor cu siliciu - siliciuri, sunt utilizați pe scară largă în industrie (de exemplu, electronice și atomice) materiale cu o gamă largă de proprietăți chimice, electrice și nucleare utile (rezistență la oxidare, neutroni etc.), precum și siliciuri de o serie de elemente sunt materiale termoelectrice importante. Siliciul este folosit în metalurgie în topirea fierului, oțelului, bronzului, silimiului etc. (ca dezoxidant și modificator, precum și ca component de aliere).

Desigur, în înțelegerea noastră, acesta este ceva dintr-un întreg. Dar având propria sa structură și compoziție. Aceasta include toate corpuri cereștiși obiecte, materie, energie, gaz, praf și multe altele. Toate acestea s-au format și există, indiferent dacă le vedem sau simțim.

Oamenii de știință au luat în considerare de mult timp astfel de întrebări: Ce a format un astfel de univers? Și ce elemente îl umplu?

Astăzi vom vorbi despre care element este cel mai comun în univers.

Se pare că acest element chimic este cel mai ușor din lume. În plus, forma sa monoatomică reprezintă aproximativ 87% din compoziția totală a universului. În plus, se găsește în majoritatea compuși moleculari. Chiar și în apă, sau, de exemplu, el face parte materie organică. În plus, hidrogenul este un constituent deosebit de important al reacțiilor acido-bazice.
În plus, elementul este solubil în majoritatea metalelor. Interesant, hidrogenul este inodor, incolor și fără gust.

În procesul de studiu, oamenii de știință au numit hidrogenul gaz combustibil.
Imediat ce nu a fost definit. La un moment dat, el a purtat numele de a da naștere la apă, iar apoi de substanță creatoare de apă.
Abia în 1824 i s-a dat numele de hidrogen.

Hidrogenul reprezintă 88,6% din toți atomii. Restul este în mare parte heliu. Și doar o mică parte sunt alte elemente.
În consecință, stelele și alte gaze conțin în mare parte hidrogen.
Apropo, din nou, este prezent și la temperaturile stelare. Cu toate acestea, sub formă de plasmă. Și în spațiul cosmic este reprezentat sub formă de molecule, atomi și ioni. Interesant este că hidrogenul este capabil să formeze nori moleculari.

Caracterizarea hidrogenului

Hidrogenul este un element unic deoarece nu are neutron. Conține un singur proton și un electron.
După cum am spus, este cel mai ușor gaz. Este important ca cu cât masa moleculelor este mai mică, cu atât viteza lor este mai mare. Nici măcar temperatura nu o afectează.
Conductivitatea termică a hidrogenului este una dintre cele mai mari dintre toate gazele.
Printre altele, este foarte solubil în metale, ceea ce îi afectează capacitatea de a difuza prin ele. Uneori, procesul duce la distrugere. De exemplu, interacțiunea hidrogenului și carbonului. În acest caz, are loc decarbonizarea.

Apariția hidrogenului

A apărut în univers după Big Bang. Ca toți elemente chimice. Potrivit teoriei, în primele microsecunde după explozie, temperatura universului a fost peste 100 de miliarde de grade. Ceea ce a format legătura dintre trei quarci. La rândul său, această interacțiune a creat un proton. Astfel, a apărut nucleul atomului de hidrogen. În timpul expansiunii, temperatura a scăzut și quarcii au format protoni și neutroni. Deci, de fapt, a apărut hidrogenul.

În intervalul de la 1 la 100 de secunde după formarea universului, o parte din protoni și neutroni s-au combinat. Formând astfel un alt element, heliul.
În viitor, extinderea spațiului și, ca urmare, scăderea temperaturii au suspendat reacțiile de legătură. Important este că s-au relansat în interiorul stelelor. Așa s-au format atomii altor elemente chimice.
Ca urmare, se dovedește că hidrogenul și heliul sunt principalele motoare pentru formarea altor elemente.

Heliul este, în general, al doilea element cel mai abundent din univers. Cota sa este de 11,3% din spațiul cosmic total.

proprietățile heliului

La fel ca și hidrogenul, este inodor, incolor și fără gust. În plus, este al doilea cel mai ușor gaz. Dar punctul său de fierbere este cel mai scăzut cunoscut.

Heliul este un gaz inert, netoxic și monoatomic. Conductivitatea sa termică este ridicată. Conform acestei caracteristici, se află din nou pe locul doi după hidrogen.
Producția de heliu se realizează prin separare la temperatură scăzută.
Interesant, heliul a fost considerat anterior un metal. Dar în procesul de studiu, s-a stabilit că era un gaz. În plus, partea principală a universului.

Toate elementele de pe Pământ, cu excepția hidrogenului și a heliului, au fost generate cu miliarde de ani în urmă de alchimia stelelor, dintre care unele sunt acum pitice albe discrete undeva pe cealaltă parte. Calea lactee. Azotul din ADN-ul nostru, calciul din dinții noștri, fierul din sângele nostru, carbonul din plăcintele noastre cu mere sunt create în miezul stelelor care se micșorează.

Suntem făcuți din materie stelară.
Carl Sagan

Aplicarea elementelor

Omenirea a învățat cum să extragă și să folosească elemente chimice în propriul beneficiu. Deci hidrogenul și heliul sunt folosite în multe domenii de activitate. De exemplu, în:

• Industria alimentară;
• metalurgie;
• industria chimica;
• rafinarea petrolului;
• fabricarea de electronice;
• industria cosmetică;
• geologie;
• chiar și în sfera militară si etc.

După cum puteți vedea, aceste elemente joacă un rol important în viața universului. Evident, însăși existența noastră depinde direct de ei. Știm că în fiecare minut există creștere și mișcare. Și în ciuda faptului că sunt mici individual, totul în jur se bazează pe aceste elemente.
Cu adevărat, hidrogenul și heliul, precum și alte elemente chimice, sunt unice și uimitoare. Poate că este imposibil să argumentezi cu asta.

Potrivit majorității oamenilor de știință, apariția elementelor chimice în univers a avut loc după Big Bang. În același timp, unele substanțe s-au format mai mult, altele mai puțin. Topul nostru conține o listă cu cele mai comune elemente chimice de pe Pământ și din univers.

Hidrogenul conduce drumul. În tabelul periodic, este notat cu simbolul H și numar atomic 1. Deschis în 1766 de G. Cavendish. Și 15 ani mai târziu, același om de știință a aflat că hidrogenul este implicat în formarea majorității substanțelor de pe planetă.

Hidrogenul este nu numai cel mai abundent, ci și cel mai exploziv și mai ușor element chimic din univers în natură. În scoarța terestră, volumul său este de 1%, dar numărul de atomi este de 16%. Acest element este inclus în mulți compuși naturali, de exemplu, în petrol, gaze naturale, cărbune.

Hidrogenul nu se găsește aproape niciodată în stare liberă. Pe suprafața Pământului, este prezent în unele gaze vulcanice. Este în aer, dar în doze foarte mici. Aproape jumătate din structura stelelor, cea mai mare parte a sferei interstelare și gazele nebuloaselor sunt ocupate de hidrogen.

Heliul este al doilea cel mai comun element din univers. De asemenea, este considerat al doilea cel mai ușor. În plus, heliul are cel mai scăzut punct de fierbere dintre orice substanță cunoscută.

Descoperit în 1868 de astronomul francez P. Jansen, care a descoperit o linie galbenă strălucitoare în atmosfera circumsolară. Și în 1895, chimistul englez W. Ramsay a dovedit existența acestui element pe Pământ.

Cu excepția condițiilor extreme, heliul este prezent doar sub formă de gaz. În spațiu, s-a format în primele momente după Big Bang. Astăzi, heliul apare în timpul fuziunii termonucleare cu hidrogenul în adâncurile stelelor. Pe Pământ, se formează după degradarea elementelor grele.

Cel mai abundent element din scoarța terestră (49,4%) este oxigenul. Notat prin simbolul O și cifra 8. Indispensabil pentru existența omului.

Oxigenul este un nemetal inactiv din punct de vedere chimic. La conditii standard este în stare gazoasă incoloră, inodoră și fără gust. O moleculă conține doi atomi. În formă lichidă, are o nuanță albastru deschis; în formă solidă, arată ca niște cristale cu o nuanță albăstruie.

Oxigenul este esențial pentru toate ființele vii de pe Pământ. A fost implicat în ciclul materiei de peste 3 miliarde de ani. Joacă un rol semnificativ în economie și natură:

• Participă la fotosinteza plantelor;
• Absorbit de organismele vii în timpul respirației;
• Acționează ca un agent oxidant în procesele de fermentație, degradare, ruginire;
• Se găsește în molecule organice;
• Necesar pentru obtinerea de substante valoroase de sinteza organica.

În stare lichefiată, oxigenul este utilizat pentru tăierea și sudarea metalelor, lucrări subterane și subacvatice și acțiuni la mare altitudine într-un spațiu fără aer. Pernele cu oxigen sunt de neînlocuit atunci când se efectuează manipulări medicale.

Pe locul 4, azotul este un gaz biatomic incolor și fără gust. Există nu numai pe cont propriu, ci și pe alte câteva planete. Este format din aproape 80% atmosfera pământului. Chiar și corpul uman conține până la 3% din acest element.

Pe lângă azotul gazos, există azot lichid. Este utilizat pe scară largă în construcții, industrie, afaceri medicale. Este folosit pentru răcirea echipamentelor, congelarea substanțelor organice, eliminarea negilor. Azotul lichid este non-exploziv și non-toxic.

Elementul blochează oxidarea și degradarea. Folosit pe scară largă în mine pentru a forma un mediu rezistent la explozie. LA producție chimică este folosit pentru a crea amoniac, îngrășăminte, coloranți și este folosit ca agent frigorific în gătit.

Neonul este un gaz atomic inert, incolor, inodor. Deschis în 1989 de britanicii W. Ramsay și M. Travers. Derivat din aer lichefiat prin excluderea altor elemente.

Numele gazului este tradus ca „nou”. Este distribuit extrem de neuniform în întregul univers. Concentrația maximă a fost găsită pe stelele fierbinți, în aer planetele exterioare sistemul nostru și în nebuloasele gazoase.

Pe Pământ, neonul se găsește în principal în atmosferă, iar în alte părți este neglijabil. Explicând lipsa de neon a planetei noastre, oamenii de știință au emis ipoteza că odată Pământși-a pierdut atmosfera primară și odată cu ea și volumul principal de gaze inerte.

Carbonul se află pe locul 6 în lista celor mai comune elemente chimice de pe Pământ. În tabelul periodic, este desemnat prin litera C. Are proprietăți extraordinare. Este principalul element biogenic al planetei.

Cunoscut din cele mai vechi timpuri. Inclus în structura cărbunelui, grafitului, diamantelor. Conținutul din firmamentul pământului este de 0,15%. Concentrația nu prea mare se explică prin faptul că în natură carbonul este supus unei circulații constante.

Există mai multe minerale care conțin acest element:

• Antracit;
• Ulei;
• Dolomită;
• calcar;
• șisturi petroliere;
• Turbă;
• cărbune brun și tare;
• Gaz natural;
• Bitum.

Depozitarea grupelor de carbon sunt ființe vii, plante și aer.

Siliciul este un nemetal care se găsește frecvent în scoarța terestră. A fost crescut în formă liberă în 1811 de J. Tenard și J. Gay-Lussac. Conținutul în învelișul planetar este de 27,6-29,5% din masă, în apa oceanului - 3 mg/l.

Mulți compuși ai siliciului au fost cunoscuți încă din cele mai vechi timpuri. Dar elementul pur a rămas mult timp dincolo de limitele cunoașterii umane. Cei mai populari compuși au fost pietrele ornamentale și prețioase pe bază de oxid de siliciu:

• Stras;
• Onix;
• Opal;
• Calcedonie;
• Crisopraza etc.

În natură, elementul se găsește în:

• Roci și depozite masive de munte;
• Plantele și viața marină;
• Adânc în sol;
• În organismele ființelor vii;
• Pe fundul iazurilor.

Siliciul joacă un rol important în formarea corpului uman. În fiecare zi, cel puțin 1 gram de element ar trebui să intre înăuntru, altfel vor începe să apară afecțiuni neplăcute. Același lucru se poate spune despre plante și animale.

Magneziul este un metal maleabil, ușor, cu o nuanță argintie. În tabelul periodic marcat cu simbolul Mg. Primit în 1808 de englezul G. Davy. Ocupă locul 8 ca volum în scoarța terestră. Sursele naturale sunt zăcămintele minerale, saramurile și apa de mare.

În stare standard, este acoperit cu un strat de oxid de magneziu, care se descompune la o temperatură de +600-650 0 C. Când este ars, emite o flacără albă strălucitoare cu formare de nitrură și oxid.

Magneziul metalic este utilizat în multe domenii:

• La regenerarea titanului;
• In obtinerea aliajelor usoare de turnare;
• În crearea rachetelor incendiare și luminoase.

Aliajele de magneziu sunt cel mai important material structural în industria transporturilor și a aviației.

Magneziul este numit „metalul vieții” dintr-un motiv. Fără el, majoritatea proceselor fiziologice sunt imposibile. Joacă un rol principal în funcționarea țesutului nervos și muscular, este implicat în metabolismul lipidelor, proteinelor și carbohidraților.

Fierul este un metal maleabil, alb-argintiu, cu nivel inalt reactie chimica. Notat cu literele Fe. Ruginește rapid la temperaturi/umiditate ridicate. Se aprinde în oxigen purificat. Capabil să se aprindă spontan în aer fin dispersat.

În viața de zi cu zi, fierul este numit aliajele sale cu o cantitate minimă de aditivi care păstrează ductilitatea metalului pur:

• Oţel;
• Fontă;
• Oțel aliaj.

Se crede că fierul reprezintă principalul procent din miezul pământului. Are mai multe niveluri de oxidare, care este cea mai importantă caracteristică geochimică.

Sulful ocupă locul zece în lista celor mai comune elemente chimice de pe Pământ. Desemnat cu litera S. Prezintă caracteristici nemetalice. În starea sa nativă, apare ca o pulbere galben deschis, cu o aromă caracteristică, sau sub formă de cristale strălucitoare de culoare galbenă sticloasă. În regiunile vulcanismului antic și recent se găsesc depozite sfărâmicioase de sulf.

Fără sulf, este imposibil să se efectueze multe operațiuni industriale:

• Eliberarea preparatelor pentru nevoile agricole;
• Acordarea unor caracteristici speciale unor clase de oțel;
• Formarea acidului sulfuric;
• producția de cauciuc;
• Producția de sulfați și nu numai.

Sulful medical se găsește în unguentele pentru piele, este folosit pentru a trata reumatismul și guta și este inclus în preparatele cosmetice de îngrijire a pielii. Este folosit la fabricarea gipsului, laxativelor și medicamentelor pentru hipertensiune arterială.

Video

Știm cu toții că hidrogenul umple Universul nostru cu 75%. Dar știți ce alte elemente chimice nu sunt mai puțin importante pentru existența noastră și joacă un rol semnificativ în viața oamenilor, animalelor, plantelor și a întregului nostru Pământ? Elementele din acest rating formează întregul nostru Univers!

Sulf (prevalența față de siliciu - 0,38)
Acest element chimic din tabelul periodic este listat sub simbolul S și este caracterizat de numărul atomic 16. Sulful este foarte comun în natură.

Fier (prevalența față de siliciu - 0,6)
Notat prin simbolul Fe, număr atomic - 26. Fierul este foarte comun în natură, joacă un rol deosebit de important în formarea învelișurilor interioare și exterioare ale nucleului Pământului.

Magneziu (prevalența față de siliciu - 0,91)
În tabelul periodic, magneziul se găsește sub simbolul Mg, iar numărul său atomic este 12. Ceea ce este cel mai surprinzător la acest element chimic este că cel mai adesea este eliberat atunci când stelele explodează în procesul transformării lor în supernove.

Siliciu (prevalența față de siliciu - 1)
Denumit Si. Numărul atomic al siliciului este 14. Acest metaloid gri-albastru este foarte rar în scoarța terestră în forma sa pură, dar este destul de comun în alte substanțe. De exemplu, poate fi găsit chiar și în plante.

Carbon (prevalența față de siliciu - 3,5)
Carbonul din tabelul de elemente chimice al lui Mendeleev este listat sub simbolul C, numărul său atomic este 6. Cea mai faimoasă modificare alotropică a carbonului este una dintre cele mai râvnite pietre prețioase din lume - diamantele. Carbonul este, de asemenea, utilizat activ în alte scopuri industriale pentru un scop mai zilnic.

Azot (abundență față de siliciu - 6,6)
Simbolul N, numărul atomic 7. Descoperit pentru prima dată de medicul scoțian Daniel Rutherford, azotul se găsește cel mai frecvent sub forma acid azoticși nitrați.

Neon (abundență față de siliciu - 8,6)
Este desemnat prin simbolul Ne, numărul atomic este 10. Nu este un secret că acest element chimic special este asociat cu o strălucire frumoasă.

Oxigen (abundență față de siliciu - 22)
Element chimic cu simbolul O și numărul atomic 8, oxigenul este indispensabil existenței noastre! Dar asta nu înseamnă că este prezent doar pe Pământ și servește doar plămânilor umani. Universul este plin de surprize.

Heliu (abundență față de siliciu - 3.100)
Simbolul heliului este He, numărul atomic este 2. Este incolor, inodor, fără gust, non-toxic, iar punctul său de fierbere este cel mai scăzut dintre toate elementele chimice. Și datorită lui, mingile se ridică!

Hidrogen (abundență față de siliciu - 40.000)
Adevărat numărul unu pe lista noastră, hidrogenul este trecut sub simbolul H și are număr atomic 1. Este cel mai ușor element chimic din tabelul periodic și cel mai abundent element din întregul univers cunoscut.

Universul ascunde multe secrete în adâncurile sale. Din cele mai vechi timpuri, oamenii au căutat să dezlege cât mai multe dintre ele și, în ciuda faptului că acest lucru nu funcționează întotdeauna, știința avansează cu salturi și limite, permițându-ne să învățăm din ce în ce mai multe despre originea noastră. Deci, de exemplu, mulți vor fi interesați de ceea ce este cel mai comun din univers. Majoritatea oamenilor se vor gândi imediat la apă și au parțial dreptate, deoarece cel mai comun element este hidrogenul.

Cel mai comun element din univers

Este extrem de rar ca oamenii să aibă de-a face cu hidrogenul în forma sa pură. Cu toate acestea, în natură se găsește foarte des în asociere cu alte elemente. De exemplu, atunci când hidrogenul reacționează cu oxigenul, se transformă în apă. Și acesta este departe de singurul compus care conține acest element; se găsește peste tot nu numai pe planeta noastră, ci și în spațiu.

Cum a luat ființă pământul

Cu multe milioane de ani în urmă, hidrogenul, fără exagerare, a devenit materialul de construcție al întregului univers. La urma urmei, după Marea explozie, care a devenit prima etapă a creării lumii, nu a existat altceva decât acest element. elementar, deoarece este format dintr-un singur atom. De-a lungul timpului, cel mai abundent element din univers a început să formeze nori, care mai târziu au devenit stele. Și deja în interiorul lor au avut loc reacții, în urma cărora au apărut elemente noi, mai complexe, care au dat naștere planetelor.

Hidrogen

Acest element reprezintă aproximativ 92% din atomii universului. Dar se găsește nu numai în compoziția stelelor, a gazului interstelar, ci și în elemente comune pe planeta noastră. Cel mai adesea există într-o formă legată, iar cel mai comun compus este, desigur, apa.

În plus, hidrogenul face parte dintr-un număr de compuși de carbon care formează petrol și gaze naturale.

Concluzie

În ciuda faptului că acesta este cel mai comun element din lume, în mod surprinzător, poate fi periculos pentru oameni, deoarece uneori se aprinde atunci când reacționează cu aerul. Pentru a înțelege cât de important a jucat hidrogenul în crearea universului, este suficient să ne dăm seama că fără el, nu ar exista nimic pe Pământ.