У 1825 році шведський хімікЙєнс Якоб Берцеліус дією металевого калію на фтористий кремній SiF4 отримав чистий елементарний кремній. Новому елементу було названо «силіцій» (від латів. silex - кремінь). Російська назва«кремній» запроваджено 1834 року російським хіміком Германом Івановичем Гессом. У перекладі в грецьку kremnos - «скеля, гора».

За поширеністю в земної корикремній серед усіх елементів займає друге місце (після кисню). Маса земної кори на 27,6-29,5% складається із кремнію. Кремній входить до складу кількох сотень різних природних силікатів та алюмосилікатів. Найбільш поширений кремнезем або оксид кремнію (IV) SiO2 (річковий пісок, кварц, кремінь та ін.), що становить близько 12% земної кори (за масою). У вільному вигляді кремній у природі не зустрічається.

Кристалічна решітка кремнію кубічна гранецентрована типу алмазу, параметр а = 0,54307 нм (при високих тисках отримані інші поліморфні модифікації кремнію), але через більшу довжину зв'язку між атомами Si-Si порівняно з довжиною зв'язку С-Ствердість кремнію значно менша, ніж алмазу. Кремній крихкий, тільки при нагріванні вище 800 ° C він стає пластичною речовиною. Цікаво, що кремній прозорий до інфрачервоного випромінювання.

Елементарний кремній – типовий напівпровідник. Ширина забороненої зони за кімнатної температури 1,09 еВ. Концентрація носіїв заряду в кремнії з власною провідністю при кімнатній температурі 1,5 1016м-3. На електрофізичні властивості кристалічного кремнію великий вплив мають мікродомішки, що містяться в ньому. Для отримання монокристалів кремнію з дірковою провідністю в кремній вводять добавки елементів III групи - бору, алюмінію, галію та індія, з електронною провідністю - добавки елементів V-їгрупи - фосфору, миш'яку чи сурми. Електричні властивості кремнію можна варіювати, змінюючи умови обробки монокристалів, зокрема обробляючи поверхню кремнію різними хімічними агентами.

В даний час кремній – основний матеріал для електроніки. Монокристалічний кремній – матеріал для дзеркал газових лазерів. Іноді кремній (технічної чистоти) та його сплав із залізом (феросиліцій) використовується для виробництва водню в польових умовах. Сполуки металів з кремнієм - силіциди, що є широковживаними в промисловості (наприклад електронної та атомної) матеріалами з широким спектром корисних хімічних, електричних та ядерних властивостей (стійкість до окислення, нейтронів та ін.), а також силіциди ряду елементів є важливими термоелектричними матеріалами. Кремній застосовується в металургії при виплавці чавуну, сталей, бронз, силуміну та ін (як розкислювач та модифікатор, а також як легуючий компонент).

Безумовно, що в нашому розумінні це єдине ціле. Але має свою структуру та склад. Сюди відносяться всі небесні тілата об'єкти, матерія, енергія, газ, пил та багато іншого. Все це утворилося і існує, незалежно від того, чи це ми бачимо, чи відчуваємо.

Вчені давно розглядають такі питання: Що ж утворило такий всесвіт? І які її елементи наповнюють?

Сьогодні ми поговоримо про те, який елемент найпоширеніший у всесвіті.

Виявляється цей хімічний елемент найлегший у світі. Крім того, його одноатомна форма становить приблизно 87% всього складу всесвіту. Крім того, він міститься в більшості молекулярних сполук. Навіть у воді, або, наприклад, він є частиною органічних речовин. До того ж водень є особливо важливою складовою кислотно-основних реакцій.
Крім того, елемент розчинний у більшості металів. Що цікаво, водень не має запаху, кольору та смаку.

У процесі вивчення вчені називали водень пальним газом.
Щойно не визначали його. Свого часу він носив ім'я, що народжує воду, а потім водотворну речовину.
Лише 1824 року йому надали назву водень.

У водень входить до складу 88,6% всіх атомів. Решта у більшій кількості становить гелій. І лише мала частина – це інші елементи.
Отже, зірки та інші гази мають у своєму складі переважно водень.
До речі, знову ж таки він є і в зоряних температурах. Однак у вигляді плазми. А в космічному просторі він представлений у вигляді молекул, атомів та іонів. Цікаво, що водень здатний формувати молекулярні хмари.

Характеристика водню

Водень є унікальним елементом, тому що не має нейтрон. Він містить лише один протон та електрон.
Як зазначалося, це найлегший газ. Важливо, що менше маса молекул, то вища їх швидкість. На це навіть не впливає температура.
Теплопровідність водню одна з найвищих серед усіх газів.
Крім усього іншого, він добре розчинний у металах, що впливає на його здатність дифундувати через них. Іноді процес призводить до руйнації. Наприклад, взаємодія водню та вуглецю. І тут відбувається декарбонізація.

Поява водню

Виник у всесвіті після Великого вибуху. Як і всі хімічні елементи. За теорією, у перші мікросекунди після вибуху температура всесвіту була вищою 100 млрд градусів. Що утворило зв'язок трьох кварків. У свою чергу ця взаємодія створила протон. Таким чином виникло ядро ​​атома водню. У процесі розширення температура впала, і кварки утворили протони та нейтрони. Так, насправді виник водень.

У проміжку від 1 до 100 секунд після утворення всесвіту частина протонів та нейтронів з'єдналася. Тим самим утворивши інший елемент-гелій.
Надалі розширення простору як наслідок зниження температури призупинило сполучні реакції. Що важливо, вони знову запустилися всередині зірок. Так утворились атоми інших хімічних елементів.
В результаті виходить, що водень та гелій є основними двигунами утворення інших елементів.

Гелій взагалі є другим за поширеністю елементом у всесвіті. Його частка становить 11,3% всього космічного простору.

Властивості гелію

Він, так само як і водень, не має запаху, кольору та смаку. До того ж, це другий за легкістю газ. Але його температура кипіння найнижча зі всіх відомих.

Гелій – це інертний, нетоксичний та одноатомний газ. Теплопровідність його висока. За цією характеристикою він знову стоїть на другому місці після водню.
Видобуток гелію здійснюється методом поділу при низькій температурі.
Цікаво, що раніше гелій вважали за метал. Але у процесі вивчення визначили, що це газ. При цьому, основний у складі всесвіту.

Всі елементи на Землі, за винятком водню та гелію, породила мільярди років тому алхімія зірок, частина яких є нині непримітними білими карликами десь на іншому боці. Чумацького Шляху. Азот наших ДНК, кальцій наших зубів, залізо нашої крові, вуглець наших яблучних пирогів створені в надрах зірок, що стискаються.

Ми створені із зіркової речовини.
Карл Саган

Застосування елементів

Людство навчилося видобувати та застосовувати з користю для себе хімічні елементи. Так водень та гелій застосовують у багатьох сферах діяльності. Наприклад, в:

• харчової промисловості;
• металургії;
• хімічна промисловість;
• нафтопереробки;
• виробництві електроніки;
• косметичної промисловості;
• геології;
• навіть у військовій сферіта ін.

Як видно, ці елементи відіграють важливу роль у житті всесвіту. Очевидно, саме наше існування залежить від них. Ми знаємо, що щохвилини відбувається зростання і рух. І незважаючи на те, що вони окремо невеликі, все довкола засноване з цих елементів.
Воістину, водень та гелій, також як інші хімічні елементи, унікальні та дивовижні. Мабуть із цим неможливо посперечатися.

На думку більшості вчених, виникнення хімічних елементів у всесвіті сталося після Великого Вибуху. При цьому якихось речовин утворилося більше, якихось менше. У нашому топі представлений список найпоширеніших хімічних елементів на Землі та у всесвіті.

Лідером рейтингу стає водень. У таблиці Менделєєва він позначений символом H і атомним номером 1. Відкритий у 1766 році Г. Кавендішем. А ще через 15 років цей учений з'ясував, що водень бере участь у освіті більшості речовин на планеті.

Водень не тільки найпоширеніший, а й найпідривніший і найлегший хімічний елемент у всесвіті в природі. У земній корі обсяг дорівнює 1%, але кількість атомів – 16%. Цей елемент входить у безліч природних сполук, наприклад, нафту, газу, вугілля.

У вільному стані водень мало зустрічається. На поверхні Землі присутні у деяких вулканічних газах. У повітрі він є, але дуже малих дозах. Воднем зайнято майже половину будівлі зірок, більшість міжзоряної сфери та газів туманностей.

Друге місце серед найпоширеніших елементів у всесвіті посідає гелій. Він же вважається другим легко. Крім того, у гелію найнижча температура кипіння серед усіх відомих речовин.

Відкритий у 1868 році французьким астрономом П. Жансеном, який виявив яскраву жовту лінію в навколосонячній атмосфері. А 1895 року англійський хімік У. Рамзай довів існування цього елемента Землі.

За винятком екстремальних умов, гелій представлений у вигляді газу. У космосі він був утворений у перші миті після Великого вибуху. Сьогодні гелій з'являється при термоядерному синтезі з воднем у зоряних глибинах. На землі утворюється після розпаду важких елементів.

Найпоширенішим елементом у земній корі (49,4%) є кисень. Позначається символом O та номером 8. Незамінний для існування людини.

Кисень – хімічно неактивний неметал. При стандартних умовзнаходиться в безбарвному газоподібному стані, без смаку та запаху. Молекула містить два атоми. У рідкому вигляді відрізняється світло-блакитним відтінком, у твердому виглядає як кристали з синюватим відливом.

Кисень необхідний для всіх живих істот на Землі. Він бере участь у кругообігу речовин понад 3 млрд років. Відіграє значну роль у господарстві та природі:

• Бере участь у фотосинтезі рослин;
• Поглинається живими організмами при диханні;
• Виступає у ролі окислювача у процесах бродіння, гниття, іржавіння;
• міститься в органічних молекулах;
• Необхідний отримання цінних речовин органічного синтезу.

У зрідженому стані кисень застосовують для різання та зварювання металів, підземних та підводних робіт, дій на великій висоті у безповітряному просторі. Кисневі подушки незамінні під час виконання лікувальних маніпуляцій.

На 4 місці азот – двоатомний безбарвний та несмаковий газ. Існує не лише на нашій, а й на кількох інших планетах. З нього складається майже 80% земної атмосфери. Навіть людське тіло містить до 3% цього елемента.

Крім газоподібного існує рідкий азот. Він широко використовується у будівництві, промисловості, лікувальній справі. Його застосовують при охолодженні техніки, заморожуванні органіки, позбавлення бородавок. У рідкому вигляді азот не вибухонебезпечний і токсичний.

Елемент блокує окислення та гниття. Широко застосовується у шахтах на формування вибухобезпечного середовища. У хімічне виробництвоз його допомогою створюють аміак, добрива, барвники, що в кулінарії використовують як холодоагент.

Неон – це інертний та безбарвний атомний газ без запаху. Відкритий у 1989 році англійцями У. Рамзаєм та М. Траверсом. Виведений із розрідженого повітря шляхом виключення інших елементів.

Назва газу перекладається як "новий". У Всесвіті розподілено вкрай нерівномірно. Максимальну концентрацію виявлено на гарячих зірках, у повітрі зовнішніх планетнашої системи та в газових туманностях.

На Землі неон в основному міститься в атмосфері, в інших частинах його дуже мало. Пояснюючи неонову мізерність нашої планети, вчені висунули гіпотезу, що колись земну кулювтратив свою первинну атмосферу, а разом з нею і основний обсяг інертних газів.

На 6 місці у списку найпоширеніших хімічних елементів Землі перебуває вуглець. У таблиці Менделєєва позначений літерою C. Має надзвичайні властивості. Є провідним біогенним елементом планети.

Відомий з давніх-давен. Входить до структури кам'яного вугілля, графіту, алмазів. Зміст у земній тверді – 0,15%. Невелика концентрація пояснюється тим, що в природі вуглець піддається постійної циркуляції.

Існує кілька мінералів, що містять цей елемент:

• Антрацит;
• Нафта;
• Доломіт;
• Вапняк;
• Горючий сланець;
• Торф;
• Буре та кам'яне вугілля;
• Природний газ;
• Бітум.

Сховищем вуглецевих груп є живі істоти, рослини та повітря.

Кремній – неметал, що часто зустрічається у земній корі. У вільному вигляді виведений в 1811 Ж. Тенаром і Ж. Гей-Люссаком. Зміст планетної оболонці – 27,6-29,5% за масою, в океанічній воді – 3 мг/л.

Про безліч сполук кремнію було відомо ще за давніх часів. Але чистий елемент довго залишався за межею людських знань. Найпопулярнішими сполуками були виробні та дорогоцінні камені на базі оксиду кремнію:

• Гірський кришталь;
• Онікс;
• Опал;
• Халцедон;
• Хризопраз і т.д.

У природі елемент міститься в:

• Гірських масивних породах та покладах;
• Рослинах та морських жителях;
• Глибоко у ґрунті;
• в організмах живих істот;
• У низу водойм.

Кремній грає величезну роль формуванні людського організму. Щодня всередину має потрапляти щонайменше 1 грам елемента, інакше почнуть з'являтися неприємні недуги. Те саме можна сказати про рослини та тварин.

Магній – ковкий легкий метал сріблястого відтінку. У таблиці Менделєєва відзначений символом Mg. Отриманий у 1808 році англійцем Г. Деві. Займає 8 місце за обсягом у земній корі. Природними джерелами є мінеральні відкладення, розсоли та морська вода.

У стандартному стані покритий шаром оксиду магнію, який розпадається за температури +600-650 0 C. При згорянні виділяє яскраво-біле полум'я з формуванням нітриду та оксиду.

Металевий магній використовується в багатьох сферах:

• При регенерації титану;
• Одержання легких ливарних сплавів;
• У створенні запальних та освітлювальних ракет.

Магнієві сплави – найважливіший конструкційний матеріал у транспортній та авіаційній промисловості.

Магній недаремно називають «металом життя». Без нього неможлива більшість фізіологічних процесів. Він відіграє провідну роль у функціонуванні нервової та м'язової тканини, бере участь у ліпідному, білковому та вуглеводному обміні.

Залізо - це ковкий сріблясто-білий метал. високим рівнем хімічної реакції. Позначається літерами Fe. Швидко іржавіє при підвищених температурах/вологості. Займається в очищеному кисні. Здатний самозайматися у дрібнодисперному повітрі.

У побуті залізом називають його сплави з мінімальним обсягом добавок, що зберігають податливість чистого металу:

• Сталь;
• Чавун;
• Легована сталь.

Є думка, що залізо становить основний відсоток земного ядра. Має кілька рівнів окиснення, що є найважливішою геохімічною рисою.

Десяте місце у списку найпоширеніших хімічних елементів Землі посідає сірка. Позначається буквою S. Виявляє неметалеві характеристики. У самородному стані виглядає як світло-жовтий порошок із характерним ароматом або блискучі кристали скляно-жовтого кольору. У регіонах стародавнього та нового вулканізму зустрічаються розсипчасті поклади сірки.

Без сірки неможливе проведення багатьох промислових операцій:

• випуск препаратів для сільськогосподарських потреб;
• Надання особливих показників деяким сортам стали;
• Утворення сірчаної кислоти;
• Вироблення гуми;
• Виробництво сульфатів та інше.

Медична сірка міститься в шкірних мазях, нею лікують ревматизм та подагру, включають до складу косметичних препаратів для догляду за шкірою. Вона застосовується у виготовленні гіпсу, проносних ліків та засобів від гіпертонії.

Відео

Всі ми знаємо, що водень наповнює наш Всесвіт на 75%. Але чи знаєте ви, які ще є хімічні елементи, які не менш важливі для нашого існування і відіграють значну роль для життя людей, тварин, рослин та всієї нашої Землі? Елементи з цього рейтингу формують весь наш Всесвіт!

Сірка (поширеність щодо кремнію – 0.38)
Цей хімічний елемент у таблиці Менделєєва значиться під символом S і характеризується атомним номером 16. Сірка дуже поширена у природі.

Залізо (поширеність щодо кремнію – 0.6)
Позначається символом Fe, атомний номер - 26. Залізо дуже часто зустрічається в природі, особливо важливу роль він відіграє у формуванні внутрішньої та зовнішньої оболонки ядра Землі.

Магній (поширеність щодо кремнію – 0.91)
У таблиці Менделєєва магній можна знайти під символом Mg, і його атомний номер – 12. Що найдивовижніше в цьому хімічному елементі, так це те, що він найчастіше виділяється під час вибуху зірок у процесі їх перетворення на наднові тіла.

Кремній (поширеність щодо кремнію – 1)
Позначається як Si. Атомний номер кремнію – 14. Цей сіро-блакитний металоїд дуже рідко зустрічається у земній корі у чистому вигляді, але досить поширений у складі інших речовин. Наприклад, його можна знайти навіть у рослинах.

Вуглець (поширеність щодо кремнію – 3.5)
Вуглець у таблиці хімічних елементів Менделєєва значиться під символом С, його атомний номер – 6. Найвідомішою алотропною модифікацією вуглецю є одні з найбажаніших дорогоцінних каменів у світі – алмази. Вуглець активно застосовують і в інших у промислових цілях більш буденного призначення.

Азот (поширеність щодо кремнію – 6.6)
Символ N, атомний номер 7. Вперше відкритий шотландським лікарем Денієлом Рутерфордом (Daniel Rutherford), азот найчастіше зустрічається у формі азотної кислотита нітратів.

Неон (поширеність щодо кремнію – 8.6)
Позначається символом Ne, атомний номер – 10. Не секрет, що саме цей хімічний елемент асоціюється із гарним свіченням.

Кисень (поширеність щодо кремнію – 22)
Хімічний елемент під символом О та з атомним номером 8, кисень незамінний для нашого існування! Але це не означає, що він присутній тільки на Землі і служить тільки для людських легень. Всесвіт сповнений сюрпризів.

Гелій (поширеність щодо кремнію – 3.100)
Символ гелію – He, атомний номер – 2. Він безбарвний, не має запаху та смаку, не отруйний, і його точка кипіння – найнижча серед усіх хімічних елементів. А ще завдяки йому кульки злітають угору!

Водень (поширеність щодо кремнію – 40.000)
Справжній номер один у нашому списку, водень знаходиться в таблиці Менделєєва під символом Н і має атомний номер 1. Це найлегший хімічний елемент періодичної таблиці і найпоширеніший елемент у всьому вивченому людиною Всесвіті.

Всесвіт приховує у своїх глибинах безліч секретів. Здавна люди прагнули розгадати якнайбільше з них, і, незважаючи на те, що це не завжди виходить, наука йде вперед семимильними кроками, дозволяючи нам все більше дізнаватися про своє походження. Так, наприклад, багатьом буде цікаво, який найпоширеніший у Всесвіті. Більшість відразу подумають про воду, і будуть частково праві, тому що елементом, що найчастіше зустрічається, є водень.

Найпоширеніший елемент у Всесвіті

Вкрай рідко людям доводиться стикатися з воднем у чистому вигляді. Тим не менш, у природі він дуже часто зустрічається у зв'язку з іншими елементами. Наприклад, вступаючи в реакцію з киснем, водень перетворюється на воду. І це далеко не єдине з'єднання, до складу якого входить цей елемент, він зустрічається повсюдно не лише на нашій планеті, а й у космосі.

Як з'явилася Земля

Безліч мільйонів років тому водень, без перебільшень, став будівельним матеріалом для всього Всесвіту. Адже після великого вибуху, Який став першою стадією створення світу, не існувало нічого, крім цього елемента. елементарна, оскільки складається вона лише з одного атома. Згодом найпоширеніший елемент у Всесвіті почав утворювати хмари, які згодом стали зірками. А всередині них відбувалися реакції, у яких з'являлися нові, складніші елементи, породили планети.

Водень

На цей елемент припадає близько 92% атомів Всесвіту. Але зустрічається він у складі зірок, міжзоряного газу, а й поширених елементів нашій планеті. Найчастіше він існує у зв'язаному вигляді, а найбільш часто зустрічається з'єднанням є, звичайно ж, вода.

Крім цього, водень входить до складу низки вуглецевих сполук, що утворюють нафту та природний газ.

Висновок

Незважаючи на те, що це найбільш поширений елемент у всьому світі, як це не дивно, для людини він може бути небезпечний, оскільки іноді спалахує, вступаючи в реакцію з повітрям. Щоб зрозуміти, наскільки важливу роль водень зіграв у створенні Всесвіту, достатньо усвідомити, що без нього не з'явилося нічого живого на Землі.