Tirik materiyaning elementar tarkibi va yonuvchan fotoalbomlarning OM

Yonuvchan qoldiqlar o'z tarkibida tirik organizmlarning moddasi bilan bir xil elementlarni o'z ichiga oladi, shuning uchun elementlar - uglerod, vodorod, kislorod, azot, oltingugurt va fosfor chaqirdi yoki biogen, biofil yoki organogen.

Vodorod, uglerod, kislorod va azot hisobiga kiradi 99% dan ortiq barcha tirik organizmlarni tashkil etuvchi atomlarning massasi ham, soni ham. Ularga qo'shimcha ravishda, tirik organizmlarda ko'p miqdorda boshqa ko'zni jamlash mumkin.

lo 20-22 kimyoviy element. 12 ta element 99,29%, qolganlari 0,71% ni tashkil qiladi.

Kosmosning ko'pligi: H, He, C, N.

50% gacha - C, 20% gacha - O, 8% gacha - H, 10-15% - N, 2-6% - P, 1% - S, 1% - K, ½% - Mg va Ca, 0 .2% - Fe, iz miqdorda - Na, Mn, Cu, Zn.

Atomning tuzilishi, izotoplari, vodorod, kislorod, oltingugurt va azotning yer qobig'ida tarqalishi.

vodorod - koinotning asosiy elementi, koinotning eng keng tarqalgan elementi . Chem e-t 1 guruhi, atom raqami 1, atom massasi 1,0079. Davriy jadvalning zamonaviy nashrlarida H ham F dan yuqori VII guruhga joylashtirilgan, chunki H ning ba'zi xususiyatlari galogenlarning xususiyatlariga o'xshaydi. H ning uchta izotopi ma'lum.Ikkita barqaror protiy 1 H - P (99,985%), deyteriy 2 H - D (0,015%) va bitta radioaktiv - tritiy 3 H - T, T 1/2 \u003d 12,262 yil. Yana bitta sun'iy yo'l bilan olinadi - to'rtinchi o'ta beqaror izotop - 4 H. Tabiiy sharoitda P va D ni ajratishda bug'lanish asosiy rol o'ynaydi, ammo dunyo okeanining massasi shunchalik kattaki, undagi deyteriy miqdori o'zgaradi. biroz. Tropik mamlakatlarda yog'ingarchilikda deyteriy miqdori qutb zonasiga qaraganda yuqori. Erkin holatda H rangsiz, hidsiz va ta'msiz gaz, barcha gazlar ichida eng engili, havodan 14,4 marta engildir. H -252,6 ° S da suyuq, -259,1 ° S da qattiq bo'ladi. H mukammal qaytaruvchi vositadir. U O.da yorugʻ boʻlmagan alanga bilan yonib, suv hosil qiladi. Yer qobig'ida H yulduzlar va Quyoshdagiga qaraganda ancha kichikdir. Uning er qobig'idagi og'irligi 1% ni tashkil qiladi. Tabiiy kimyoviy birikmalarda H ni hosil qiladi ionli, kovalent Va vodorod aloqalari . Vodorod aloqalari biopolimerlarda (uglevodlar, spirtlar, oqsillar, nuklein kislotalar) muhim rol o'ynaydi, kerogen geopolimerlari va GI molekulalarining xossalari va tuzilishini aniqlaydi. Muayyan sharoitlarda H atomi bir vaqtning o'zida ikkita boshqa atom bilan birlasha oladi. Qoidaga ko'ra, u ulardan biri bilan kuchli, ikkinchisi bilan zaif kovalent bog'lanish hosil qiladi, bu deyiladi. vodorod aloqasi.

KISLOROD - Yer qobig'ining eng keng tarqalgan elementi, u og'irligi bo'yicha 49,13% ni tashkil qiladi. O seriya raqami 8, 2-davrda, VI guruh, atom massasi 15,9994. O ning uchta barqaror izotopi ma'lum - 16 O (99,759%), 17 O (0,0371%), 18 O (0,2039%). O.ning uzoq umr koʻradigan radioaktiv izotoplari yoʻq. Sun'iy radioaktiv izotopi 15 O (T 1/2 = 122 soniya). 18 O/16 O izotop nisbati geologik rekonstruksiya uchun ishlatiladi, bu tabiiy ob'ektlarda 10% ga 1/475 dan 1/525 gacha o'zgarib turadi. Qutb muzlari eng past izotopik koeffitsientga ega, eng yuqori - atmosferaning CO 2. Izotopik tarkibni taqqoslashda qiymat ishlatiladi d 18 O, bu formula bilan hisoblanadi: d 18 O‰=. Orqada standart bu izotoplarning okean suvidagi o'rtacha nisbati olinadi. O ning gp, suvdagi izotopik tarkibidagi o'zgarishlar o'ziga xos minerallarning hosil bo'lish jarayoni davom etadigan harorat bilan belgilanadi. T qanchalik past bo'lsa, izotop fraksiyasi shunchalik intensiv bo'ladi. Okeanning O izotop tarkibi so'nggi 500 million yil ichida o'zgarmagan deb ishoniladi. Izotopik siljishni belgilovchi asosiy omil (tabiatdagi izotopik tarkibdagi o'zgarishlar) reaksiya harorati bilan aniqlangan kinetik ta'sirdir. O normal sharoitda gaz ko'rinmas, ta'msiz, hidsiz. Atomlarning ko'pchiligi bilan reaksiyalarda O rol o'ynaydi oksidlovchi vosita. Faqat F bilan reaksiyada oksidlovchi modda F. O mavjud biallotropik modifikatsiyalar . Birinchi - molekulyar kislorod - O 2 Ikkinchi modifikatsiya ozon - O 3, arr havodagi elektr razryadlari va sof O, radioaktiv jarayonlarda ultrabinafsha nurlarning oddiy O ga ta'sirida. Tabiatda Taxminan 3 atmosferaning yuqori qatlamlarida UV nurlari ta'sirida doimiy ravishda hosil bo'ladi. Taxminan 30-50 km balandlikda UV nurlarining asosiy qismini ushlab turuvchi, biosfera organizmlarini ushbu nurlarning zararli ta'siridan himoya qiluvchi "ozon ekrani" mavjud. Past konsentratsiyalarda, Taxminan 3 yoqimli, tetiklantiruvchi hid, lekin havoda bo'lsa 1% dan ortiq O 3 u juda zaharli .

AZOT - biosferada to'plangan: atmosferada (og'irligi bo'yicha 75,31%, hajm bo'yicha 78,7%), er qobig'ida esa ustunlik qiladi. og'irligi - 0,045%. V guruhning kimyoviy elementi, 2 davrli atom raqami 7, atom massasi 14.0067. Uch N izotopi ma'lum - ikkita barqaror 14 N (99,635%) va 15 N (0,365%) va radioaktiv 13 N, T 1/2 = 10,08 min. Nisbat qiymatlarining umumiy tarqalishi 15 N/ 14 N kichik . Yog'lar 15 N izotopi bilan boyitilgan, u bilan birga keladigan tabiiy gazlar esa kamaygan. Neft slanetslari og'ir izotop N 2 rangsiz, mazasiz va hidsiz gaz bilan ham boyitilgan. N O dan farqli o'laroq, aralashmani nafas olishni qo'llab-quvvatlamaydi N bilan O sayyoramiz aholisining ko'pchiligining nafasi uchun eng maqbuldir. N kimyoviy faol emas. U barcha organizmlarning GI qismidir. Azotning past kimyoviy faolligi uning molekulasining tuzilishi bilan belgilanadi. Ko'pgina gazlar singari, inertlardan tashqari, molekula N ikki atomdan iborat. Ular o'rtasida bog'lanish hosil bo'lishida har bir atomning tashqi qobig'ining 3 ta valent elektronlari ishtirok etib, hosil bo'ladi. uch karra kovalent kimyoviy bog'lanish , beradi eng barqaror barcha ma'lum diatomik molekulalarning. "Formal" valentlik -3 dan +5 gacha, "haqiqiy" valentlik 3. O, H va C bilan kuchli kovalent bog'lanish hosil qilib, u murakkab ionlar tarkibiga kiradi: -, -, +, oson eriydigan tuzlar beradi.

Oltingugurt - e-t ZK, mantiyada (ultrabazik jinslar) litosferaga nisbatan 5 marta kam. Klark ZKda - 0,1%. Kimyoviy elementlar guruhi VI, 3 davr, atom raqami 16, atom massasi 32.06. Elektromanfiyligi yuqori el-t, metall bo'lmagan xususiyatlarni ko'rsatadi. Vodorod va kislorod birikmalarida u turli ionlar tarkibida bo'ladi. Arr kislota va tuz. Ko'pgina oltingugurt o'z ichiga olgan tuzlar suvda kam eriydi. S valentlikka ega bo'lishi mumkin: (-2), (0), (+4), (+6), ulardan birinchisi va oxirgisi eng xarakterlidir. Ham ion, ham kovalent aloqalar xarakterlidir. Tabiiy jarayonlar uchun asosiy qiymat kompleks ion - 2 S - metall bo'lmagan, kimyoviy faol elementdir. Faqat Au va Pt S bilan o'zaro ta'sir qilmaydi. Noorganik birikmalardan sulfatlar, sulfidlar va H2SO4 dan tashqari SO 2 oksidi - atmosferani kuchli ifloslantiruvchi gaz va SO 3 (qattiq), shuningdek, vodorod sulfidi Yerda keng tarqalgan. Elementar S bilan xarakterlanadi uchta allotropik nav : S rombik (eng barqaror), S monoklinik (tsiklik molekulasi - sakkiz a'zoli halqa S 8) va plastik S 6 olti atomli chiziqli zanjirlardir. Tabiatda S ning 4 ta barqaror izotopi ma'lum: 32S (95,02%), 34S (4,21%), 33S (0,75%), 36S (0,02%). Sun'iy radioaktiv izotop 35 S c T 1/2 = 8,72 kun. S standart sifatida qabul qilinadi. troilit(FeS) Kanyon Diablo meteoritidan (32 S/ 34 S= 22.22) Oksidlanish va qaytarilish reaksiyalari izotop almashinuviga olib kelishi mumkin, bu izotopik siljishda ifodalanadi. Tabiatda u bakterial, ammo termal ham mumkin. Tabiatda hozirgi kunga qadar er qobig'ining S ning 2 guruhga aniq bo'linishi mavjud - biogenik. sulfidlar va yorug'lik izotopida boyitilgan gazlar 32 S, va sulfatlar, qadimgi evaporitlarning okean suvi tuzlari tarkibiga kiritilgan, 34 S ni o'z ichiga olgan gips. Neft konlari bilan bog'liq gazlar izotopik tarkibida farqlanadi va yog'lardan sezilarli darajada farq qiladi.

Yer sayyorasining markazida yadro joylashgan bo'lib, u yer qobig'i, magma qatlamlari va yarim gazsimon, yarim suyuq moddaning juda nozik bir qatlami bilan ajralib turadi. Bu qatlam moylash vositasi rolini o'ynaydi va sayyora yadrosining asosiy massasidan deyarli mustaqil ravishda aylanishiga imkon beradi.
Yadroning yuqori qatlami juda zich qobiqdan iborat. Ehtimol, bu modda o'z xususiyatlariga ko'ra metallarga yaqin, juda kuchli va egiluvchan, ehtimol magnit xususiyatlarga ega.
Sayyora yadrosining yuzasi - uning qattiq qobig'i sezilarli haroratgacha juda kuchli isitiladi, u bilan aloqa qilganda magma deyarli gaz holatiga o'tadi.
Qattiq qobiq ostida yadroning ichki moddasi siqilgan plazma holatida bo'lib, u asosan elementar atomlar (vodorod) va yadro bo'linish mahsulotlari - protonlar, elektronlar, neytronlar va yadro natijasida hosil bo'lgan boshqa elementar zarralardan iborat. termoyadroviy va yadroviy parchalanish reaksiyalari.

Yadro sintezi va parchalanish reaksiyalari zonalari.
Yer sayyorasining yadrosida yadroviy sintez va parchalanish reaktsiyalari sodir bo'ladi, bu esa doimiy ravishda katta miqdordagi issiqlik va boshqa energiya turlarini (elektromagnit impulslar, turli xil nurlanishlar) chiqaradi, shuningdek yadroning ichki moddasini doimiy ravishda ushlab turadi. plazma holati.

Yerning yadro zonasi - yadroviy parchalanish reaktsiyalari.
Yadro parchalanish reaktsiyalari sayyora yadrosining eng markazida sodir bo'ladi.
Bu quyidagicha sodir bo'ladi - og'ir va o'ta og'ir elementlar (yadro termoyadroviy zonasida hosil bo'ladi), chunki ular barcha po'lat elementlardan kattaroq massaga ega, suyuq plazmaga cho'kayotganga o'xshaydi va asta-sekin sayyoramizning eng markaziga cho'kib ketadi. yadro, bu erda ular kritik massaga ega bo'lib, katta miqdordagi energiya va yadrolarning parchalanish mahsulotlarini chiqarish bilan yadroviy parchalanish reaktsiyasiga kiradi. Bu zonada og'ir elementlar elementar atomlar - vodorod atomi, neytronlar, protonlar, elektronlar va boshqa elementar zarralar holatiga qadar ishlaydi.
Bu elementar atomlar va zarralar yuqori tezlikda yuqori energiya ajralib chiqishi tufayli yadro markazidan uning atrofiga tarqalib, u yerda yadro sintezi reaksiyasiga kirishadi.

Yerning yadro zonasi - yadro sintezi reaktsiyalari.
Yer yadrosining markazida yadroviy parchalanish reaksiyasi natijasida hosil boʻlgan elementar vodorod atomlari va elementar zarrachalar yadroning tashqi qattiq qobigʻiga yetib boradi, bu yerda yadroviy sintez reaksiyalari uning bevosita yaqinida, yaʼni er yadrosida sodir boʻladi. qattiq qobiq ostida joylashgan qatlam.
Sayyora yadrosining markazida yadroviy parchalanish reaktsiyasi natijasida yuqori tezlikka tezlashtirilgan protonlar, elektronlar va elementar atomlar periferiyadagi turli atomlar bilan uchrashadi. Shuni ta'kidlash kerakki, ko'plab elementar zarralar yadro yuzasiga chiqish yo'lida yadroviy sintez reaktsiyalariga kirishadi.
Yadro sintezi zonasida, deyarli butun davriy jadvalda asta-sekin tobora ko'proq og'ir elementlar hosil bo'ladi, ularning ba'zilari eng og'ir massaga ega.
Ushbu zonada vodorod plazmasining o'ziga xos xususiyatlari tufayli moddalar atomlarining og'irligiga qarab o'ziga xos bo'linishi mavjud bo'lib, u juda katta zichlikka ega bo'lgan ulkan bosim bilan siqilgan, yadro aylanishining markazdan qochma kuchi va tufayli. erning tortishish kuchining markazlashtirilgan kuchiga.
Ushbu barcha kuchlarning qo'shilishi natijasida eng og'ir metallar yadroning plazmasida cho'kadi va yadro markazida yadro bo'linishining uzluksiz jarayonini davom ettirish uchun uning markaziga tushadi, engilroq elementlar esa, yadroni tark etishga moyil bo'ladi. yadro yoki uning ichki qismiga joylashadi - yadroning qattiq qobig'i.
Natijada, butun davriy jadvalning atomlari asta-sekin magma ichiga kiradi, keyinchalik ular yadro yuzasidan yuqorida kimyoviy reaktsiyalarga kirishib, murakkab kimyoviy elementlarni hosil qiladi.

Sayyora yadrosining magnit maydoni.
Yadroning magnit maydoni yadro markazidagi yadro yemirilish reaktsiyasi natijasida hosil bo'ladi, chunki yadro parchalanishining elementar mahsulotlari, yadroning markaziy zonasidan tashqariga uchib, yadroga plazma oqimini, asosiy magnit maydon chiziqlari atrofida aylanadigan kuchli vorteks oqimlarini hosil qiladi. Ushbu plazma oqimlari ma'lum bir zaryadga ega bo'lgan elementlarni o'z ichiga olganligi sababli, o'zining elektromagnit maydonini yaratadigan kuchli elektr toki paydo bo'ladi.
Asosiy girdab oqimi (plazma oqimi) yadro termoyadro termoyadroviy zonasida joylashgan bo'lib, bu zonadagi barcha ichki moddalar sayyoraning aylana bo'ylab (sayyora yadrosining ekvatori bo'ylab) aylanish yo'nalishi bo'yicha harakatlanib, kuchli elektromagnit maydon hosil qiladi. .

Sayyora yadrosining aylanishi.
Sayyora yadrosining aylanishi sayyoraning o'zi aylanish tekisligiga to'g'ri kelmaydi, yadroning aylanish o'qi sayyoraning aylanish o'qi bilan magnit plyuslarni bog'laydigan o'q o'rtasida joylashgan.

Sayyora yadrosining aylanish tezligi sayyoraning o'zining burchak tezligidan kattaroq va undan oldinda.

Sayyora yadrosidagi yadroviy parchalanish va sintez jarayonlarining muvozanati.
Sayyoradagi yadro sintezi va yadroviy parchalanish jarayonlari printsipial jihatdan muvozanatlashgan. Ammo bizning kuzatishlarimizga ko'ra, bu muvozanat u yoki bu yo'nalishda buzilishi mumkin.
Sayyora yadrosining yadroviy termoyadroviy zonasida og'ir metallarning ortiqcha miqdori asta-sekin to'planishi mumkin, keyinchalik ular sayyora markaziga odatdagidan ko'proq miqdorda tushib, yadroviy parchalanish reaktsiyasining kuchayishiga olib kelishi mumkin, buning natijasida odatdagidan ko'proq energiya ajralib chiqadi, bu zilzila sodir bo'lishi mumkin bo'lgan hududlarda seysmik faollikka, shuningdek, Yer yuzasidagi vulqon faolligiga ta'sir qiladi.
Bizning kuzatishlarimizga ko'ra, vaqti-vaqti bilan Yer yadrosining qattiq sincapining mikro yorilishi sodir bo'ladi, bu esa yadro plazmasining sayyora magmasiga kirishiga olib keladi va bu uning haroratining keskin oshishiga olib keladi. joy. Bu joylardan yuqorida sayyora yuzasida seysmik faollik va vulqon faolligining keskin oshishi mumkin.
Ehtimol, global isish va global sovish davrlari sayyoradagi yadroviy sintez va yadroviy parchalanish jarayonlarining muvozanati bilan bog'liq. Geologik davrlardagi o'zgarishlar ham shu jarayonlar bilan bog'liq.

bizning tarixiy davrimizda.
Kuzatishlarimizga ko‘ra, hozirda sayyora yadrosi faolligining ortishi, uning haroratining oshishi va buning natijasida sayyora yadrosini o‘rab turgan magmaning isishi, shuningdek, global uning atmosferasining harorati.
Bu bilvosita magnit qutblar siljishining tezlashishini tasdiqlaydi, bu yadro ichidagi jarayonlar o'zgarib, boshqa fazaga o'tganligini ko'rsatadi.
Yer magnit maydoni intensivligining pasayishi sayyora magmasida Yer magnit maydonini himoya qiluvchi moddalarning to'planishi bilan bog'liq bo'lib, bu, albatta, sayyora yadrosidagi yadro reaktsiyalari rejimlarining o'zgarishiga ham ta'sir qiladi.

Sayyoramizni va undagi barcha jarayonlarni hisobga olgan holda, biz odatda o'z tadqiqotlarimiz va prognozlarimizda jismoniy yoki energiya tushunchalari bilan ishlaymiz, ammo ba'zi hollarda u va boshqa tomon o'rtasida aloqa o'rnatish tasvirlangan mavzularni yaxshiroq tushunishga yordam beradi.
Xususan, Yerda tasvirlangan kelajakdagi evolyutsion jarayonlar, shuningdek, butun sayyoradagi jiddiy kataklizmlar davri, uning yadrosi, undagi va magma qatlamidagi jarayonlar, shuningdek, yer yuzasi, biosfera va atmosfera bilan aloqalari kontekstida. ko'rib chiqildi. Bu jarayonlar ham fizika darajasida, ham energiya munosabatlari darajasida ko'rib chiqildi.
Yer yadrosining tuzilishi fizika nuqtai nazaridan juda oddiy va mantiqiy bo'lib chiqdi, bu umuman yopiq tizim bo'lib, uning turli qismlarida bir-birini uyg'un ravishda to'ldiradigan ikkita asosiy termoyadroviy jarayon mavjud.
Avvalo shuni aytish kerakki, yadro uzluksiz va juda tez harakatda, bu o'sish ham undagi jarayonlarni qo'llab-quvvatlaydi.
Sayyoramiz yadrosining o'ta markazi zarrachalarning juda og'ir va siqilgan murakkab tuzilishi bo'lib, markazdan qochma kuch, bu zarralarning to'qnashuvi va doimiy siqilish tufayli ma'lum bir vaqtda engilroq va elementar individual elementlarga bo'linadi. Bu termoyadroviy parchalanish jarayoni - sayyora yadrosining eng o'rtasida.
Chiqarilgan zarralar periferiyaga olib boriladi, bu erda umumiy tez harakat yadro ichida davom etadi. Bu qismda zarralar fazoda bir-biridan ko'proq orqada qoladi, yuqori tezlikda to'qnashadi, ular qaytadan og'irroq va murakkabroq zarrachalarni hosil qiladi, ular markazdan qochma kuch bilan yadroning o'rtasiga qaytariladi. Bu termoyadroviy sintez jarayoni - Yer yadrosining chetida.
Zarrachalar harakatining katta tezligi va tasvirlangan jarayonlar oqimi doimiy va ulkan haroratlarni beradi.
Bu erda ba'zi fikrlarni aniqlab olish kerak - birinchidan, zarralar harakati Yerning aylanish o'qi atrofida va uning harakati bo'ylab sodir bo'ladi - xuddi shu yo'nalishda, bu bir-birini to'ldiruvchi aylanish - sayyoraning o'zi barcha massasi va zarralari bilan. uning yadrosi. Ikkinchidan, shuni ta'kidlash kerakki, yadrodagi zarrachalarning harakat tezligi juda katta, u sayyoraning o'z o'qi atrofida aylanish tezligidan bir necha baravar yuqori.
Ushbu tizimni doimiy ravishda o'zboshimchalik bilan uzoq vaqt davomida ushlab turish uchun - ko'p narsa kerak emas, har qanday kosmik jismlar vaqti-vaqti bilan Yerga tushib, butun sayyoramizning massasini va yadrosini doimiy ravishda oshirib borishi kifoya. xususan, uning massasining bir qismi issiqlik energiyasi va gazlar bilan atmosferaning yupqalashtirilgan qismlari orqali koinotga chiqadi.
Umuman olganda, tizim ancha barqaror, savol tug'iladi - qanday jarayonlar yer yuzasida jiddiy geologik, tektonik, seysmologik, iqlimiy va boshqa ofatlarga olib kelishi mumkin?
Ushbu jarayonlarning fizik komponentini hisobga olgan holda, quyidagi rasm olinadi - vaqti-vaqti bilan termoyadroviy sintezda ishtirok etuvchi dispers zarrachalarning ba'zi oqimlari yadroning periferik qismidan magmaga katta tezlikda, magmaning ulkan qatlamidan "otiladi". Ular yiqilib tushganidek, bu "o'qlarni" o'z-o'zidan, zichligi, yopishqoqligi, past harorati bilan o'chiradi - ular sayyora yuzasiga chiqmaydi, lekin magmaning bunday chiqindilar paydo bo'ladigan joylari - keskin qiziydi, harakatlana boshlaydi, kengayadi, er qobig'iga ko'proq bosim o'tkazadi, bu esa geologik plitalarning keskin harakatiga, er qobig'idagi yoriqlarga, haroratning o'zgarishiga, zilzilalar va vulqon otilishiga olib keladi. Bundan tashqari, materik plitalarining okeanlarga cho'kishi va yangi qit'alar va orollar yuzasiga ko'tarilishi mumkin.
Yadrodan magmaga bunday arzimas emissiyalarning sabablari sayyora yadrosining umumiy tizimidagi haddan tashqari harorat va bosim bo'lishi mumkin, ammo sayyoradagi hamma joyda evolyutsion halokatli hodisalar haqida gap ketganda, tirik ongli Yerni inson tajovuzidan tozalash haqida. va qoldiqlar, biz ongli ongli mavjudot haqida ongli qasddan harakat haqida gapiramiz.
Energiya va ezoterizm nuqtai nazaridan, sayyora ong markazidan gvardiyaning tanasi-magma-pastki qatlamiga, ya'ni shartli ravishda Titanlarga qasddan impulslar beradi, ularni tozalash bo'yicha harakatlarni amalga oshiradi. yer yuzasiga chiqadigan hududlar. Bu erda yadro va mantiya o'rtasidagi ma'lum bir qatlamni eslatib o'tish kerak, faqat fizika darajasida bu sovutuvchi moddaning qatlami bo'lib, bir tomondan yadro xususiyatlariga mos keladi, boshqa tomondan - magma, bu energiya-axborot har ikki yo'nalishda ham oqadi. Energiya nuqtai nazaridan, bu birlamchi "asab o'tkazuvchi maydon" kabi narsa, to'liq tutilish paytida Quyosh yaqinidagi tojga o'xshaydi, bu sayyora ongining Yerning birinchi, eng chuqur va eng katta qatlami bilan aloqasi. Impulsni qo'shimcha ravishda uzatuvchi qo'riqchilar - bu jarayonlarni sirtda amalga oshiradigan kichikroq va mobil zonali qo'riqchilarga. To'g'ri, eng kuchli kataklizmlar, yangi qit'alarning ko'tarilishi va hozirgi qit'alarning qayta chizilishi davrida Titanlarning qisman ishtiroki taxmin qilinadi.
Bu erda sayyoramiz yadrosining tuzilishi va unda sodir bo'layotgan jarayonlar bilan bog'liq yana bir muhim jismoniy hodisani ham ta'kidlash kerak. Bu Yer magnit maydonining shakllanishi.
Magnit maydon Yer yadrosi ichida aylanib yuradigan zarrachalarning yuqori tezlikda harakatlanishi natijasida hosil bo‘ladi va shuni aytish mumkinki, Yerning tashqi magnit maydoni sayyora yadrosi ichida sodir bo‘layotgan termoyadroviy jarayonlarni yaqqol ko‘rsatuvchi gologramma turidir.
Sayyora markazidan qanchalik uzoqda bo'lsa, magnit maydon shunchalik kam uchraydi, yadroga yaqin sayyora ichida u kattalikdagi buyurtmalar kuchliroq, yadroning o'zida esa monolit magnit maydon.

Vodorod (H) juda yengil kimyoviy element boʻlib, yer qobigʻida massa boʻyicha 0,9%, suvda esa 11,19% ni tashkil qiladi.

Vodorodning xarakteristikasi

Yengilligi bo'yicha u gazlar orasida birinchi o'rinda turadi. Oddiy sharoitlarda u ta'msiz, rangsiz va mutlaqo hidsizdir. Termosferaga kirgach, og'irligi past bo'lgani uchun koinotga uchadi.

Butun koinotda u eng ko'p kimyoviy element (moddalarning umumiy massasining 75%). Kosmosdagi ko'plab yulduzlar butunlay undan tashkil topgan. Masalan, Quyosh. Uning asosiy komponenti vodoroddir. Issiqlik va yorug'lik esa material yadrolarining birlashishi paytida energiyaning chiqishi natijasidir. Shuningdek, kosmosda uning molekulalarining turli o'lchamdagi, zichlikdagi va haroratdagi butun bulutlari mavjud.

Jismoniy xususiyatlar

Yuqori harorat va bosim uning sifatini sezilarli darajada o'zgartiradi, ammo normal sharoitda u:

Boshqa gazlar bilan solishtirganda yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega,

Zaharli emas va suvda yomon eriydi

0 ° C va 1 atm.da 0,0899 g / l zichlik bilan,

-252,8°C da suyuqlikka aylanadi

-259,1°C da qattiq holga keladi,

Yonishning solishtirma issiqligi 120,9,106 J/kg.

Suyuq yoki qattiq holga kelishi uchun yuqori bosim va juda past harorat talab qilinadi. Suyultirilganda u suyuq va engil bo'ladi.

Kimyoviy xossalari

Bosim va sovutish (-252,87 gr. S) ta'sirida vodorod suyuq holatga ega bo'lib, vazni har qanday analogdan engilroqdir. Unda u gazsimon shaklga qaraganda kamroq joy egallaydi.

U odatiy metall bo'lmagan odam. Laboratoriyalarda u metallarni (rux yoki temir kabi) suyultirilgan kislotalar bilan reaksiyaga kiritish orqali olinadi. Oddiy sharoitlarda u faol emas va faqat faol metall bo'lmaganlar bilan reaksiyaga kirishadi. Vodorod kislorodni oksidlardan ajratishi va metallarni birikmalardan kamaytirishi mumkin. U va uning aralashmalari ma'lum elementlar bilan vodorod bog'larini hosil qiladi.

Gaz etanolda va ko'plab metallarda, ayniqsa palladiyda yaxshi eriydi. Kumush uni eritmaydi. Vodorod kislorod yoki havoda yonish paytida va galogenlar bilan o'zaro ta'sirlashganda oksidlanishi mumkin.

Kislorod bilan birlashganda suv hosil bo'ladi. Agar harorat normal bo'lsa, unda reaktsiya sekin, agar 550 ° C dan yuqori bo'lsa - portlash bilan (portlovchi gazga aylanadi).

Tabiatda vodorodni topish

Sayyoramizda juda ko'p vodorod mavjud bo'lsa-da, uni sof holda topish oson emas. Vulqon otilishi paytida, neft qazib olish paytida va organik moddalarning parchalanish joyida juda kam narsa topilishi mumkin.

Umumiy miqdorning yarmidan ko'pi suv bilan tarkibda. Shuningdek, u neft, turli xil gillar, yonuvchi gazlar, hayvonlar va o'simliklar tarkibiga kiradi (har bir tirik hujayrada atomlar sonining 50% ni tashkil qiladi).

Tabiatdagi vodorod aylanishi

Har yili suv havzalarida va tuproqda juda ko'p miqdorda (milliardlab tonna) o'simlik qoldiqlari parchalanadi va bu parchalanish atmosferaga juda ko'p vodorod massasini sochadi. Shuningdek, u bakteriyalar, yonish natijasida yuzaga kelgan har qanday fermentatsiya paytida chiqariladi va kislorod bilan birga suv aylanishida ishtirok etadi.

Vodorod uchun ilovalar

Element insoniyat tomonidan o'z faoliyatida faol qo'llaniladi, shuning uchun biz uni sanoat miqyosida qanday olishni o'rgandik:

Meteorologiya, kimyoviy ishlab chiqarish;

margarin ishlab chiqarish;

Raketalar uchun yoqilg'i sifatida (suyuq vodorod);

Elektr generatorlarini sovutish uchun energiya sanoati;

Metalllarni payvandlash va kesish.

Vodorodning massasi sintetik benzin (past sifatli yoqilg'i sifatini yaxshilash uchun), ammiak, vodorod xlorid, spirtlar va boshqa materiallarni ishlab chiqarishda ishlatiladi. Yadro energiyasi o'z izotoplaridan faol foydalanadi.

"Vodorod peroksid" preparati metallurgiya, elektronika sanoati, sellyuloza va qog'oz ishlab chiqarish, zig'ir va paxta matolarini oqartirish, soch bo'yoqlari va kosmetika, polimerlar ishlab chiqarish va yaralarni davolash uchun tibbiyotda keng qo'llaniladi.

Bu gazning “portlovchi” xususiyati halokatli qurol – vodorod bombasiga aylanishi mumkin. Uning portlashi juda ko'p miqdordagi radioaktiv moddalarning chiqishi bilan birga keladi va barcha tirik mavjudotlar uchun zararli.

Suyuq vodorod va teriga tegishi qattiq va og'riqli sovuqqa tahdid soladi.

Quyidagilar mavjud yer qobig'ida kimyoviy elementlarni topish shakllari : 1) mustaqil mineral turlari; 2) aralashmalar va aralashmalar - a) strukturaviy bo'lmagan (tarqalish holati), b) strukturaviy (izomorf aralashmalar va aralashmalar); 3) silikat eritmalari; 4) suvli eritmalar va gaz aralashmalari; 5) biogen shakl. Eng ko'p o'rganilganlar birinchi ikkita shakldir.

Mustaqil mineral turlari(minerallar) yer qobig'ida kimyoviy elementlarning mavjudligining eng muhim shaklini ifodalaydi. Tarqalishi bo'yicha minerallar besh guruhga bo'linadi: juda keng tarqalgan, keng tarqalgan, keng tarqalgan ruda, noyob, juda kam.

Strukturaviy bo'lmagan aralashmalar ular mezbon mineralning kristall panjarasi bilan kristallokimyoviy bog'lanishga ega emas va tarqalish holatida bo'ladi (A.E.Fersman bo'yicha - endokript sochilishi). Ushbu hodisa shakli radioaktiv elementlar guruhiga, shuningdek, mustaqil mineral turlarini hosil qilmaydigan elementlarga xosdir. Atmosfera va gidrosfera ayniqsa tarqalish uchun qulaydir. Tarqalishning pastki chegarasi sifatida shartli ravishda moddaning 1 sm 3 qismidagi 1 atom miqdori olinadi.

Strukturaviy aralashmalar odatda izomorf deyiladi. izomorfizm chaqirdi bir kimyoviy element atomlarining kristall panjara tugunlarida boshqa kimyoviy element atomlarini o'zgaruvchan tarkibli bir hil (bir hil) aralash kristal hosil qilish bilan almashtirish xususiyati. Izomorf aralashmaning hosil bo'lishi birinchi navbatda aralashtiriladigan komponentlarning kristall panjarasi parametrlarining yaqinligi bilan belgilanadi. O'xshash tuzilishga ega, ammo bir hil aralash kristall hosil qilmaydigan komponentlar deyiladi. izostrukturaviy (masalan, galit NaCl va galena PbS).

Hozirda izomorfizmning bir necha turlari mavjud quyidagi xususiyatlarni hisobga olgan holda: 1) izomorf aralashish darajasi - mukammal va nomukammal; 2) almashtirishda ishtirok etuvchi ionlarning valentligi - izovalent va geterovalent; 3) atomning kristall panjaraga kirish mexanizmi - qutbli. Izovalent izomorfizm uchun mavjud qoida : agar almashtirishda kattaroq yoki kichikroq radiusli ionlar ishtirok etsa, u holda kristall panjaraga birinchi navbatda kichikroq radiusli ion, ikkinchidan kattaroq radiusli ion kiradi.. Geterovalent izomorfizm itoat qiladi diagonal qatorlar qonuni davriy tizim D.I. Mendeleyev tomonidan asos solingan A.E. Fersman.

Izomorf aralashmalarning shakllanishi bir necha omillarga bog'liq bo'lib, ular orasida ichki va tashqi farqlanadi. Ichki omillar atomga (ion yoki molekulaga) xos xususiyatlar bilan belgilanadi; bularga quyidagilar kiradi: atomlarning kimyoviy befarqligi, atomlarning (ionlarning) o'lchamlari, kimyoviy bog'lanish turi va kristall tuzilmalarining o'xshashligi; izomorf aralashmani hosil qilishda elektrostatik muvozanatning saqlanishi. Izomorfizmning tashqi omillariga atrof-muhitning fizik-kimyoviy sharoitlari - harorat, bosim, izomorf komponentlarning konsentratsiyasi kiradi. Yuqori haroratlarda komponentlarning izomorf aralashuvchanligi ortadi. Haroratning pasayishi bilan mineral aralashmalardan tozalanadi. Bu A.E.ning hodisasidir. Fersman nomini oldi avtoliziya (o'z-o'zini tozalash). Bosim ortishi bilan kichikroq radiusli atomlar mezbon mineralning kristall panjarasiga afzallik bilan kiradi. Harorat va bosimning birgalikdagi roli V.I. Vernadskiy.

Izomorf aralashmalar ularning hosil bo'lishining fizik-kimyoviy sharoitlarini saqlab turg'undir. Ushbu shartlarning o'zgarishi aralashmalarning tarkibiy qismlarga parchalanishiga olib keladi. Endogen sharoitda parchalanishning asosiy omillari harorat va bosimdir. Ekzogen sharoitda izomorf aralashmalarning parchalanish sabablari yanada xilma-xildir: ion radiuslarining o'zgarishi bilan birga izomorf bir-birini almashtiruvchi kimyoviy elementlarning valentligining o'zgarishi; kimyoviy bog'lanish turining o'zgarishi; gipergen eritmalarining pH qiymatining o'zgarishi.

Izomorfizm hodisasi turli geologik muammolarni, xususan, paleotermometriyani hal qilishda keng qo'llaniladi. Izomorf aralashmalarning parchalanishi ko'pincha oson eruvchan birikmalarning hosil bo'lishiga olib keladi, ular yuvish natijasida gidrogeokimyoviy tadqiqotlar ob'ekti bo'lgan er osti suvlari tarkibiga kiradi (1,140-159; 2,128-130; 3,96-102).

Geokimyo uchun kimyoviy elementlarning yer qobig'ida tarqalish tamoyilini aniqlash muhim ahamiyatga ega. Nima uchun ularning ba'zilari tabiatda tez-tez uchraydi, boshqalari kamdan-kam uchraydi, uchinchisi esa "muzey noyoblari"?

Ko'pgina geokimyoviy hodisalarni tushuntirish uchun kuchli vosita - D.I.ning davriy qonuni. Mendeleev. Xususan, u yer qobig'ida kimyoviy elementlarning tarqalishini tekshirish uchun ishlatilishi mumkin.

Birinchi marta elementlarning geokimyoviy xossalari va kimyoviy elementlarning davriy sistemasidagi oʻrni oʻrtasidagi bogʻliqlikni D.I. Mendeleev, V.I. Vernadskiy va A.E. Fersman.

Geokimyo qoidalari (qonunlari).

Mendeleev qoidasi

1869 yilda davriy qonun ustida ishlayotganda D.I. Mendeleev qoidani ishlab chiqdi: Atom og'irligi past bo'lgan elementlar odatda atom og'irligi yuqori bo'lgan elementlarga qaraganda ko'proq uchraydi.» (Qarang: 1-ilova, Kimyoviy elementlarning davriy jadvali). Keyinchalik, atom tuzilishining ochilishi bilan, kichik atom massasiga ega bo'lgan kimyoviy elementlar uchun protonlar soni ularning atomlari yadrolaridagi neytronlar soniga, ya'ni ularning nisbatlariga teng ekanligi ko'rsatildi. bu ikki miqdor birlikka teng yoki unga yaqin: kislorod uchun = 1,0; alyuminiy uchun

Kamroq tarqalgan elementlar uchun atomlarning yadrolarida neytronlar ustunlik qiladi va ularning sonining protonlar soniga nisbati birdan sezilarli darajada katta: radiy uchun; uran uchun = 1,59.

“Mendeleyev qoidasi” daniyalik fizigi Nils Bor va rus kimyogari, SSSR Fanlar akademiyasi akademigi Viktor Ivanovich Spitsinlarning asarlarida yanada rivojlantirildi.

Viktor Ivanovich Spitsyn (1902-1988)

Oddo qoidasi

1914 yilda italiyalik kimyogari Juzeppe Oddo yana bir qoidani ishlab chiqdi: Eng keng tarqalgan elementlarning atom og'irliklari to'rtga ko'paytiriladi yoki bunday raqamlardan ozgina chetga chiqadi.". Keyinchalik, bu qoida atomlarning tuzilishi haqidagi yangi ma'lumotlardan kelib chiqqan holda ba'zi izohlarni oldi: ikkita proton va ikkita neytrondan iborat yadro tuzilishi alohida kuchga ega.

Xarkins qoidasi

1917 yilda amerikalik fizik kimyogar Uilyam Draper Xarkins (Xarkins) e'tiborni qaratdi. juft atom (tartib) raqamlarga ega bo'lgan kimyoviy elementlar tabiatda toq sonli qo'shni elementlardan bir necha marta ko'proq tarqalgan. Hisob-kitoblar kuzatuvni tasdiqladi: davriy tizimning dastlabki 28 elementidan 14 tasi juftlik 86% ni, toq esa er qobig'i massasining atigi 13,6% ni tashkil qiladi.

Bunday holda, tushuntirish toq atom raqamlariga ega bo'lgan kimyoviy elementlarda gelionlarga bog'lanmagan va shuning uchun unchalik barqaror bo'lmagan zarralarni o'z ichiga olishi mumkin.

Xarkins qoidasidan istisnolar juda ko'p: masalan, hatto asil gazlar juda kam uchraydi va g'alati alyuminiy Al taqsimlanishida hatto magniy Mg ni ham ortda qoldiradi. Biroq, bu qoida er qobig'iga emas, balki butun dunyoga tegishli degan takliflar mavjud. Er sharining chuqur qatlamlari tarkibi haqida ishonchli ma'lumotlar mavjud bo'lmasa-da, ba'zi ma'lumotlarga ko'ra, butun yer sharidagi magniy miqdori alyuminiydan ikki baravar ko'p. Kosmosdagi geliy He miqdori uning yerdagi zahiralaridan bir necha barobar ko'pdir. Bu, ehtimol, koinotdagi eng keng tarqalgan kimyoviy element.

Fersman qoidasi

A.E. Fersman yer qobig'idagi kimyoviy elementlarning ko'pligi ularning atom (tartib) soniga bog'liqligini aniq ko'rsatdi. Agar siz koordinatalarda grafik tuzsangiz, bu bog'liqlik ayniqsa aniq bo'ladi: atom raqami - atom klarkning logarifmi. Grafik aniq tendentsiyani ko'rsatadi: kimyoviy elementlarning atom soni ortishi bilan atomik klarklar kamayadi.

Guruch. . Yer qobig'ida kimyoviy elementlarning tarqalishi

Guruch. 5. Kimyoviy elementlarning koinotda tarqalishi

(log C Fersman bo'yicha atomik klarklarning logarifmlari)

(atomlar soni haqidagi ma'lumotlar 10 6 kremniy atomiga tegishli)

Qattiq egri chiziq - hatto Z qiymatlari,

chiziqli - toq Z qiymatlari

Biroq, bu qoidadan ba'zi og'ishlar mavjud: ba'zi kimyoviy elementlar kutilgan ko'plik qiymatlaridan sezilarli darajada oshadi (kislorod O, silikon Si, kaltsiy Ca, temir Fe, bariy Ba), boshqalari (litiy Li, berilliy Be, bor) B) Fersman qoidasidan kutilganidan ancha kam tarqalgan. Bunday kimyoviy elementlar mos ravishda deyiladi ortiqcha Va kam.

Geokimyoning asosiy qonunining formulasi betda keltirilgan.