V roku 1825 švédsky chemik Jöns Jakob Berzelius získal čistý elementárny kremík pôsobením kovového draslíka na fluorid kremičitý SiF4. Názov „kremík“ dostal nový prvok (z latinského silex – pazúrik). Ruské meno„kremík“ zaviedol v roku 1834 ruský chemik German Ivanovič Hess. Preložené do gréčtiny kremnos - "skala, hora".

Z hľadiska prevalencie v zemská kôra kremík medzi všetkými prvkami je na druhom mieste (po kyslíku). Hmotnosť zemskej kôry je 27,6-29,5% kremíka. Kremík je zložkou niekoľkých stoviek rôznych prírodných kremičitanov a hlinitokremičitanov. Najbežnejší je oxid kremičitý alebo oxid kremičitý (IV) SiO2 (riečny piesok, kremeň, pazúrik atď.), ktorý tvorí asi 12 % zemskej kôry (hmotnostne). Kremík sa v prírode nenachádza vo voľnej forme.

Kryštalická mriežka kremíka je kubická plošne centrovaná ako diamant, parameter a = 0,54307 nm (pri vysokých tlakoch boli získané aj iné polymorfné modifikácie kremíka), ale vzhľadom na väčšiu dĺžku väzby medzi atómami Si-Si v porovnaní s dĺžkou C-C spojenia kremík je oveľa menej tvrdý ako diamant. Kremík je krehký, až pri zahriatí nad 800 °C sa stáva plastickým. Je zaujímavé, že kremík je transparentný pre infračervené žiarenie.

Elementárny kremík je typický polovodič. Pásová medzera pri izbovej teplote je 1,09 eV. Koncentrácia nosičov náboja v kremíku s vlastnou vodivosťou pri izbovej teplote je 1,5·1016m-3. Elektrické vlastnosti kryštalického kremíka vo veľkej miere ovplyvňujú mikronečistoty v ňom obsiahnuté. Na získanie monokryštálov kremíka s dierovou vodivosťou sa do kremíka zavádzajú prísady prvkov skupiny III - bór, hliník, gálium a indium, s elektronickou vodivosťou - prísady prvky V-té skupiny - fosfor, arzén alebo antimón. Elektrické vlastnosti kremíka sa môžu meniť zmenou podmienok spracovania monokryštálov, najmä úpravou povrchu kremíka rôznymi chemickými činidlami.

Kremík je v súčasnosti hlavným materiálom pre elektroniku. Monokryštalický kremík je materiál pre plynové laserové zrkadlá. Niekedy sa na výrobu vodíka v teréne používa kremík (technická kvalita) a jeho zliatina so železom (ferosilícia). Zlúčeniny kovov s kremíkom - silicidy, sú široko používané v priemysle (napríklad elektronické a atómové) materiály so širokou škálou užitočných chemických, elektrických a jadrových vlastností (odolnosť voči oxidácii, neutróny a pod.), ako aj silicidy mnohé prvky sú dôležité termoelektrické materiály. Kremík sa používa v metalurgii pri tavení železa, ocele, bronzu, siluminu a pod. (ako dezoxidátor a modifikátor, aj ako legujúca zložka).

Samozrejme, v našom chápaní ide o niečo ako jeden celok. Ale má svoju vlastnú štruktúru a zloženie. To zahŕňa všetky nebeských telies a predmety, hmota, energia, plyn, prach a iné. Toto všetko sa formovalo a existuje bez ohľadu na to, či to vidíme alebo cítime.

Vedci dlho zvažovali takéto otázky: Čo vytvorilo taký vesmír? A aké prvky ho napĺňajú?

Dnes si povieme, ktorý prvok je vo vesmíre najrozšírenejší.

Ukazuje sa, že tento chemický prvok je najľahší na svete. Navyše jeho monatomická forma tvorí približne 87 % celkového zloženia vesmíru. Okrem toho sa nachádza vo väčšine molekulárne zlúčeniny. Dokonca aj vo vode, alebo je napríklad súčasťou organickej hmoty. Okrem toho je vodík obzvlášť dôležitou zložkou acidobázických reakcií.
Okrem toho je prvok rozpustný vo väčšine kovov. Zaujímavé je, že vodík nemá vôňu, farbu ani chuť.

V procese štúdia vedci nazvali vodík ako horľavý plyn.
Hneď ako to nebolo definované. Kedysi niesol názov zrodenie vody a potom vodotvornej látky.
Až v roku 1824 dostal názov vodík.

Vodík tvorí 88,6 % všetkých atómov. Zvyšok je väčšinou hélium. A len malá časť sú ostatné prvky.
V dôsledku toho hviezdy a iné plyny obsahujú väčšinou vodík.
Mimochodom, opäť je prítomný aj pri hviezdnych teplotách. Avšak vo forme plazmy. A vo vesmíre je zastúpený vo forme molekúl, atómov a iónov. Je zaujímavé, že vodík je schopný vytvárať molekulárne oblaky.

Charakterizácia vodíka

Vodík je jedinečný prvok, pretože nemá neutrón. Obsahuje iba jeden protón a elektrón.
Ako bolo uvedené, je to najľahší plyn. Je dôležité, že čím menšia je hmotnosť molekúl, tým vyššia je ich rýchlosť. Ani teplota to neovplyvňuje.
Tepelná vodivosť vodíka je jedna z najvyšších spomedzi všetkých plynov.
Okrem iného je vysoko rozpustný v kovoch, čo ovplyvňuje jeho schopnosť difundovať cez ne. Niekedy tento proces vedie k zničeniu. Napríklad interakcia vodíka a uhlíka. V tomto prípade dochádza k dekarbonizácii.

Príchod vodíka

Vznikol vo vesmíre po Veľkom tresku. Ako všetko chemické prvky. Podľa teórie bola v prvých mikrosekundách po výbuchu teplota vesmíru vyššia ako 100 miliárd stupňov. Čo vytvorilo väzbu troch kvarkov. Táto interakcia zase vytvorila protón. Tak vzniklo jadro atómu vodíka. Počas expanzie teplota klesla a kvarky tvorili protóny a neutróny. Takže v skutočnosti sa objavil vodík.

V intervale od 1 do 100 sekúnd po vzniku vesmíru sa časť protónov a neutrónov spojila. Tak vzniká ďalší prvok, hélium.
V budúcnosti expanzia priestoru a v dôsledku toho pokles teploty pozastavili spojovacie reakcie. Dôležité je, že sa znovu spustili vo vnútri hviezd. Takto vznikli atómy iných chemických prvkov.
V dôsledku toho sa ukazuje, že vodík a hélium sú hlavnými motormi pre tvorbu ďalších prvkov.

Hélium je vo všeobecnosti druhým najrozšírenejším prvkom vo vesmíre. Jeho podiel je 11,3 % z celkového kozmického priestoru.

vlastnosti hélia

Rovnako ako vodík je bez zápachu, farby a chuti. Navyše je to druhý najľahší plyn. Ale jeho bod varu je najnižší známy.

Hélium je inertný, netoxický a monatomický plyn. Jeho tepelná vodivosť je vysoká. Podľa tejto charakteristiky je opäť na druhom mieste po vodíku.
Výroba hélia sa uskutočňuje separáciou pri nízkej teplote.
Je zaujímavé, že hélium bolo predtým považované za kov. Ale v procese štúdia sa zistilo, že ide o plyn. Navyše hlavná časť vesmíru.

Všetky prvky na Zemi, s výnimkou vodíka a hélia, vznikli pred miliardami rokov alchýmiou hviezd, z ktorých sú dnes niekde na druhej strane nenápadní bieli trpaslíci. mliečna dráha. Dusík v našej DNA, vápnik v našich zuboch, železo v krvi, uhlík v našich jablkových koláčoch sú vytvorené v jadre zmenšujúcich sa hviezd.

Sme stvorení z hviezdnej hmoty.
Carl Sagan

Aplikácia prvkov

Ľudstvo sa naučilo získavať a využívať chemické prvky vo svoj vlastný prospech. Takže vodík a hélium sa používajú v mnohých oblastiach činnosti. Napríklad v:

• Potravinársky priemysel;
• hutníctvo;
• chemický priemysel;
• rafinácia ropy;
• výroba elektroniky;
• kozmetický priemysel;
• geológia;
• aj v vojenskej sfére atď.

Ako vidíte, tieto prvky zohrávajú dôležitú úlohu v živote vesmíru. Je zrejmé, že naša samotná existencia priamo závisí od nich. Vieme, že každú minútu dochádza k rastu a pohybu. A napriek tomu, že sú jednotlivo malé, všetko okolo je založené na týchto prvkoch.
Naozaj, vodík a hélium, ako aj iné chemické prvky, sú jedinečné a úžasné. Možno sa s tým nedá polemizovať.

Podľa väčšiny vedcov došlo k vzniku chemických prvkov vo vesmíre po Veľkom tresku. Zároveň sa niektoré látky tvorili viac, niektoré menej. Náš top obsahuje zoznam najbežnejších chemických prvkov na Zemi a vo vesmíre.

Vodík vedie. V periodickej tabuľke sa označuje symbolom H a atómové číslo 1. Otvoril ho v roku 1766 G. Cavendish. A o 15 rokov neskôr ten istý vedec zistil, že vodík sa podieľa na tvorbe väčšiny látok na planéte.

Vodík je nielen najrozšírenejším, ale aj najvýbušnejším a najľahším chemickým prvkom vo vesmíre v prírode. V zemskej kôre je jeho objem 1%, ale počet atómov je 16%. Tento prvok je súčasťou mnohých prírodných zlúčenín, napríklad ropy, zemného plynu, uhlia.

Vodík sa takmer nikdy nenachádza vo voľnom stave. Na povrchu Zeme je prítomný v niektorých sopečných plynoch. Je vo vzduchu, ale vo veľmi malých dávkach. Takmer polovicu štruktúry hviezd, väčšinu medzihviezdnej sféry a plynov hmlovín zaberá vodík.

Hélium je druhým najbežnejším prvkom vo vesmíre. Je tiež považovaný za druhý najľahší. Okrem toho má hélium najnižší bod varu zo všetkých známych látok.

Objavený v roku 1868 francúzskym astronómom P. Jansenom, ktorý objavil jasne žltú čiaru v cirkumsolárnej atmosfére. A v roku 1895 anglický chemik W. Ramsay dokázal existenciu tohto prvku na Zemi.

Okrem extrémnych podmienok je hélium prítomné iba ako plyn. Vo vesmíre vznikla v prvých chvíľach po veľkom tresku. Dnes sa hélium objavuje pri termonukleárnej fúzii s vodíkom v hlbinách hviezd. Na Zemi vzniká po rozpade ťažkých prvkov.

Najrozšírenejším prvkom v zemskej kôre (49,4 %) je kyslík. Označuje sa symbolom O a číslom 8. Nepostrádateľný pre existenciu človeka.

Kyslík je chemicky neaktívny nekov. O štandardné podmienky je v bezfarebnom plynnom stave, bez zápachu a chuti. Molekula obsahuje dva atómy. V tekutej forme má svetlomodrý odtieň, v tuhej forme vyzerá ako kryštály s modrastým odtieňom.

Kyslík je nevyhnutný pre všetky živé bytosti na Zemi. Je zapojený do kolobehu hmoty už viac ako 3 miliardy rokov. Zohráva významnú úlohu v hospodárstve a prírode:

• Podieľa sa na fotosyntéze rastlín;
• Absorbované živými organizmami počas dýchania;
• Pôsobí ako oxidačné činidlo v procesoch fermentácie, rozkladu, hrdzavenia;
• Nachádza sa v organických molekulách;
• Nevyhnutné pre získanie cenných látok organickej syntézy.

V skvapalnenom stave sa kyslík používa na rezanie a zváranie kovov, práce v podzemí a pod vodou a akcie vo vysokej nadmorskej výške v priestore bez vzduchu. Kyslíkové vankúše sú nenahraditeľné pri vykonávaní lekárskych manipulácií.

Na 4. mieste je dusík dvojatómový bezfarebný plyn bez chuti. Existuje nielen na našej vlastnej, ale aj na niekoľkých iných planétach. Pozostáva z takmer 80 % zemskú atmosféru. Dokonca aj ľudské telo obsahuje až 3 % tohto prvku.

Okrem plynného dusíka existuje tekutý dusík. Je široko používaný v stavebníctve, priemysle, lekárstve. Používa sa na chladenie zariadení, zmrazenie organických látok, zbavenie sa bradavíc. Kvapalný dusík je nevýbušný a netoxický.

Prvok blokuje oxidáciu a rozklad. Široko používaný v baniach na vytvorenie prostredia odolného voči výbuchu. AT chemická výroba používa sa na výrobu amoniaku, hnojív, farbív a používa sa ako chladivo pri varení.

Neón je inertný, bezfarebný atómový plyn bez zápachu. Otvorili ho v roku 1989 Briti W. Ramsay a M. Travers. Odvodené zo skvapalneného vzduchu vylúčením iných prvkov.

Názov plynu sa prekladá ako „nový“. Vo vesmíre je distribuovaný extrémne nerovnomerne. Maximálna koncentrácia bola zistená na horúcich hviezdach, vo vzduchu vonkajšie planéty našej sústave a v plynných hmlovinách.

Na Zemi sa neón nachádza najmä v atmosfére a v ostatných častiach je zanedbateľný. Vedci pri vysvetľovaní nedostatku neónov na našej planéte predpokladali, že kedysi Zem stratil svoju primárnu atmosféru a s ňou aj hlavný objem inertných plynov.

Uhlík je na 6. mieste v zozname najbežnejších chemických prvkov na Zemi. V periodickej tabuľke je označený písmenom C. Má mimoriadne vlastnosti. Je to hlavný biogénny prvok planéty.

Známy už od staroveku. Zahrnuté v štruktúre uhlia, grafitu, diamantov. Obsah v zemskej nebeskej klenbe je 0,15%. Nie príliš vysoká koncentrácia sa vysvetľuje skutočnosťou, že uhlík v prírode neustále cirkuluje.

Existuje niekoľko minerálov obsahujúcich tento prvok:

• antracit;
• olej;
• Dolomit;
• vápenec;
• roponosná bridlica;
• Rašelina;
• Hnedé a čierne uhlie;
• Zemný plyn;
• Bitúmen.

Skladom uhlíkových skupín sú živé bytosti, rastliny a vzduch.

Kremík je nekov bežne sa vyskytujúci v zemskej kôre. Vo voľnej forme ho vyšľachtili v roku 1811 J. Tenard a J. Gay-Lussac. Obsah v planetárnom obale je 27,6-29,5% hmotnosti, v oceánskej vode - 3 mg / l.

Mnohé zlúčeniny kremíka sú známe už od staroveku. Ale čistý živel zostal dlho za hranicami ľudského poznania. Najpopulárnejšie zlúčeniny boli ozdobné a drahé kamene na báze oxidu kremičitého:

• drahokam;
• Onyx;
• opál;
• chalcedón;
• Chryzopráz atď.

V prírode sa prvok nachádza v:

• Horské masívne skaly a usadeniny;
• Rastliny a morský život;
• Hlboko v pôde;
• V organizmoch živých bytostí;
• Na dne rybníkov.

Kremík zohráva obrovskú úlohu pri formovaní ľudského tela. Každý deň by sa dovnútra malo dostať aspoň 1 gram prvku, inak sa začnú objavovať nepríjemné neduhy. To isté možno povedať o rastlinách a zvieratách.

Horčík je kujný, ľahký kov so strieborným odtieňom. V periodickej tabuľke označenej symbolom Mg. V roku 1808 dostal Angličan G. Davy. Objemom v zemskej kôre zaujíma 8. miesto. Prírodnými zdrojmi sú ložiská nerastov, soľanka a morská voda.

V štandardnom stave je pokrytý vrstvou oxidu horečnatého, ktorý sa rozkladá pri teplote +600-650 0 C. Pri horení vyžaruje žiarivo biely plameň s tvorbou nitridu a oxidu.

Kovový horčík sa používa v mnohých oblastiach:

• Pri regenerácii titánu;
• Pri získavaní ľahkých odlievacích zliatin;
• Pri vytváraní zápalných a osvetľovacích rakiet.

Zliatiny horčíka sú najdôležitejším konštrukčným materiálom v dopravnom a leteckom priemysle.

Horčík sa z nejakého dôvodu nazýva „kovom života“. Bez nej je väčšina fyziologických procesov nemožná. Hrá vedúcu úlohu vo fungovaní nervového a svalového tkaniva, podieľa sa na metabolizme lipidov, bielkovín a sacharidov.

Železo je kujný, strieborno-biely kov s vysoký stupeň chemická reakcia. Označuje sa písmenami Fe. Rýchlo hrdzavie pri zvýšených teplotách/vlhkosti. Zapaľuje sa v čistenom kyslíku. Schopný spontánne vznietiť v jemne rozptýlenom vzduchu.

V každodennom živote sa železo nazýva jeho zliatinami s minimálnym množstvom prísad, ktoré si zachovávajú ťažnosť čistého kovu:

• Oceľ;
• Liatina;
• Legovaná oceľ.

Predpokladá sa, že železo tvorí hlavné percento zemského jadra. Má niekoľko úrovní oxidácie, čo je najdôležitejšia geochemická vlastnosť.

Síra zaujíma desiate miesto v zozname najbežnejších chemických prvkov na Zemi. Označené písmenom S. Vykazuje nekovové vlastnosti. Vo svojom prirodzenom stave sa javí ako svetložltý prášok s charakteristickou arómou alebo ako brilantné kryštály sklovitej žltej farby. V oblastiach starovekého a nedávneho vulkanizmu sa nachádzajú drobivé ložiská síry.

Bez síry nie je možné vykonávať mnohé priemyselné operácie:

• Uvoľňovanie prípravkov pre poľnohospodárske potreby;
• Pridanie špeciálnych vlastností niektorým druhom ocele;
• Tvorba kyseliny sírovej;
• výroba gumy;
• Výroba síranov a ďalšie.

Síra lekárska sa nachádza v kožných mastiach, používa sa na liečbu reumatizmu a dny, je súčasťou kozmetických prípravkov starostlivosti o pleť. Používa sa pri výrobe sadry, laxatív a liekov na hypertenziu.

Video

Všetci vieme, že vodík napĺňa náš vesmír zo 75 %. Viete však, aké ďalšie chemické prvky sú pre našu existenciu nemenej dôležité a zohrávajú významnú úlohu v živote ľudí, zvierat, rastlín a celej našej Zeme? Prvky z tohto hodnotenia tvoria celý náš vesmír!

Síra (prevalencia v porovnaní s kremíkom - 0,38)
Tento chemický prvok v periodickej tabuľke je uvedený pod symbolom S a je charakterizovaný atómovým číslom 16. Síra je v prírode veľmi rozšírená.

Železo (prevalencia v porovnaní s kremíkom - 0,6)
Označuje sa symbolom Fe, atómovým číslom - 26. Železo je v prírode veľmi bežné, zohráva obzvlášť dôležitú úlohu pri tvorbe vnútorných a vonkajších obalov zemského jadra.

Horčík (prevalencia v porovnaní s kremíkom - 0,91)
V periodickej tabuľke sa horčík nachádza pod symbolom Mg a jeho atómové číslo je 12. Na tomto chemickom prvku je najviac prekvapujúce, že sa najčastejšie uvoľňuje pri výbuchu hviezd v procese ich premeny na supernovy.

Kremík (prevalencia v porovnaní s kremíkom - 1)
Označované ako Si. Atómové číslo kremíka je 14. Tento šedomodrý metaloid je v zemskej kôre vo svojej čistej forme veľmi vzácny, no v iných látkach je celkom bežný. Nachádza sa napríklad aj v rastlinách.

Uhlík (prevalencia v porovnaní s kremíkom - 3,5)
Uhlík v Mendelejevovej tabuľke chemických prvkov je uvedený pod symbolom C, jeho atómové číslo je 6. Najznámejšia alotropická modifikácia uhlíka je jednou z najžiadanejších drahokamy vo svete - diamanty. Uhlík sa aktívne používa aj na iné priemyselné účely na každodenné účely.

Dusík (množstvo v porovnaní s kremíkom - 6,6)
Symbol N, atómové číslo 7. Ako prvý objavil škótsky lekár Daniel Rutherford, dusík sa najčastejšie vyskytuje vo forme kyselina dusičná a dusičnany.

Neón (hojnosť v porovnaní s kremíkom - 8,6)
Označuje sa symbolom Ne, atómové číslo je 10. Nie je žiadnym tajomstvom, že tento konkrétny chemický prvok je spojený s krásnou žiarou.

Kyslík (množstvo vzhľadom na kremík - 22)
Chemický prvok so symbolom O a atómovým číslom 8, kyslík, je pre našu existenciu nevyhnutný! To ale neznamená, že je prítomný len na Zemi a slúži len pre ľudské pľúca. Vesmír je plný prekvapení.

Hélium (množstvo vzhľadom na kremík - 3 100)
Symbol hélia je He, atómové číslo je 2. Je bezfarebný, bez zápachu a chuti, netoxický a jeho bod varu je najnižší spomedzi všetkých chemických prvkov. A vďaka nemu gule stúpajú hore!

Vodík (množstvo vzhľadom na kremík - 40 000)
Skutočné číslo jedna na našom zozname, vodík je uvedený pod symbolom H a má atómové číslo 1. Je to najľahší chemický prvok v periodickej tabuľke a najrozšírenejší prvok v celom známom vesmíre.

Vesmír vo svojich hlbinách skrýva mnohé tajomstvá. Od pradávna sa ich ľudia snažili rozlúštiť čo najviac a napriek tomu, že sa to nie vždy podarí, veda napreduje míľovými krokmi a umožňuje nám dozvedieť sa o našom pôvode stále viac a viac. Mnohých teda bude napríklad zaujímať, čo je vo vesmíre najčastejšie. Väčšine ľudí hneď napadne voda a majú čiastočne pravdu, pretože najrozšírenejším prvkom je vodík.

Najbežnejší prvok vo vesmíre

Je mimoriadne zriedkavé, že ľudia musia čeliť vodíku v jeho čistej forme. V prírode sa však veľmi často vyskytuje v spojení s inými prvkami. Napríklad, keď vodík reaguje s kyslíkom, mení sa na vodu. A to zďaleka nie je jediná zlúčenina, ktorá obsahuje tento prvok, nachádza sa všade nielen na našej planéte, ale aj vo vesmíre.

Ako vznikla zem

Pred mnohými miliónmi rokov sa vodík bez preháňania stal stavebným materiálom pre celý vesmír. Predsa po veľký tresk, ktorá sa stala prvou etapou stvorenia sveta, nebolo nič iné ako tento prvok. elementárne, pretože pozostáva len z jedného atómu. Postupom času sa z najhojnejšieho prvku vo vesmíre začali formovať oblaky, z ktorých sa neskôr stali hviezdy. A už v ich vnútri prebiehali reakcie, v dôsledku ktorých sa objavili nové, zložitejšie prvky, z ktorých vznikli planéty.

Vodík

Tento prvok predstavuje asi 92% atómov vo vesmíre. Ale nachádza sa nielen v zložení hviezd, medzihviezdneho plynu, ale aj bežných prvkov na našej planéte. Najčastejšie existuje vo viazanej forme a najbežnejšou zlúčeninou je samozrejme voda.

Okrem toho je vodík súčasťou množstva zlúčenín uhlíka, ktoré tvoria ropu a zemný plyn.

Záver

Napriek tomu, že ide o najrozšírenejší prvok na svete, prekvapivo môže byť pre človeka nebezpečný, pretože sa pri reakcii so vzduchom občas vznieti. Aby sme pochopili, aký dôležitý význam zohral vodík pri vzniku vesmíru, stačí si uvedomiť, že bez neho by na Zemi nič nežilo.