เพราะเหตุใดตามจำนวนอะตอมในโลก ไฮโดรเจนในธรรมชาติ (0.9% ในเปลือกโลก) การค้นหาไฮโดรเจนในธรรมชาติ

องค์ประกอบทางเคมีของเปลือกโลกถูกกำหนดโดยอาศัยผลการวิเคราะห์ตัวอย่างหินและแร่ธาตุจำนวนมากที่มายังพื้นผิวโลกในระหว่างกระบวนการก่อตัวเป็นภูเขา รวมถึงที่นำมาจากงานเหมืองและหลุมเจาะลึก

ปัจจุบันมีการศึกษาเปลือกโลกที่ระดับความลึก 15-20 กม. ประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีที่เป็นส่วนหนึ่งของหิน

องค์ประกอบที่พบมากที่สุดในเปลือกโลกคือ 46 ซึ่ง 8 องค์ประกอบคิดเป็น 97.2-98.8% ของมวล 2 (ออกซิเจนและซิลิคอน) - 75% ของมวลโลก

องค์ประกอบ 13 ประการแรก (ยกเว้นไทเทเนียม) ซึ่งส่วนใหญ่มักพบในเปลือกโลก เป็นส่วนหนึ่งของอินทรียวัตถุของพืช มีส่วนร่วมในกระบวนการที่สำคัญทั้งหมด และมีบทบาทสำคัญในความอุดมสมบูรณ์ของดิน องค์ประกอบจำนวนมากที่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีในลำไส้ของโลกทำให้เกิดสารประกอบหลากหลายชนิด องค์ประกอบทางเคมีที่มีมากที่สุดในเปลือกโลกนั้นพบได้ในแร่ธาตุหลายชนิด (ส่วนใหญ่ประกอบด้วยหินที่แตกต่างกัน)

องค์ประกอบทางเคมีส่วนบุคคลมีการกระจายในธรณีสเฟียร์ดังนี้: ออกซิเจนและไฮโดรเจนเติมเต็มไฮโดรสเฟียร์; ออกซิเจน ไฮโดรเจน และคาร์บอนเป็นพื้นฐานของชีวมณฑล ออกซิเจน ไฮโดรเจน ซิลิคอน และอลูมิเนียมเป็นส่วนประกอบหลักของดินเหนียวและทรายหรือผลิตภัณฑ์จากการผุกร่อน (ส่วนใหญ่ประกอบขึ้นเป็นส่วนบนของเปลือกโลก)

องค์ประกอบทางเคมีในธรรมชาติพบได้ในสารประกอบหลายชนิดที่เรียกว่าแร่ธาตุ เหล่านี้เป็นสารเคมีที่เป็นเนื้อเดียวกันของเปลือกโลกซึ่งเกิดขึ้นจากกระบวนการทางเคมีฟิสิกส์หรือชีวเคมีที่ซับซ้อน เช่น เกลือสินเธาว์ (NaCl) ยิปซั่ม (CaS04*2H20) ออร์โธเคลส (K2Al2Si6016)

ในธรรมชาติ องค์ประกอบทางเคมีมีส่วนไม่เท่ากันในการก่อตัวของแร่ธาตุต่างๆ ตัวอย่างเช่น ซิลิคอน (Si) เป็นส่วนประกอบของแร่ธาตุมากกว่า 600 ชนิด และยังมีอยู่ทั่วไปในรูปของออกไซด์อีกด้วย ซัลเฟอร์ก่อตัวได้มากถึง 600 สารประกอบ, แคลเซียม - 300, แมกนีเซียม -200, แมงกานีส - 150, โบรอน - 80, โพแทสเซียม - มากถึง 75, รู้จักสารประกอบลิเธียมเพียง 10 ชนิดเท่านั้นและยังมีสารประกอบไอโอดีนน้อยกว่าด้วยซ้ำ

ในบรรดาแร่ธาตุที่รู้จักกันดีที่สุดในเปลือกโลก เฟลด์สปาร์กลุ่มใหญ่ที่มีองค์ประกอบหลักสามองค์ประกอบมีอิทธิพลเหนือกว่า ได้แก่ K, Na และ Ca ในหินที่ก่อตัวเป็นดินและผลิตภัณฑ์ที่ผุกร่อนจากสภาพดินฟ้าอากาศ เฟลด์สปาร์จะครองตำแหน่งสำคัญ เฟลด์สปาร์จะค่อยๆ ผุกร่อน (สลายตัว) และเพิ่มคุณค่าให้กับดินด้วย K, Na, Ca, Mg, Fe และสารเถ้าอื่น ๆ รวมถึงองค์ประกอบขนาดเล็ก

หมายเลขคลาร์ก- ตัวเลขที่แสดงปริมาณเฉลี่ยขององค์ประกอบทางเคมีในเปลือกโลก ไฮโดรสเฟียร์ โลก วัตถุในจักรวาล ระบบธรณีเคมีหรือคอสโมเคมี ฯลฯ โดยสัมพันธ์กับมวลรวมของระบบนี้ แสดงเป็น % หรือ g/kg

ประเภทของคลาร์ก

มีน้ำหนัก (%, g/t หรือ g/g) และคลาร์กอะตอม (% ของจำนวนอะตอม) ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของหินต่าง ๆ ที่ประกอบเป็นเปลือกโลกโดยคำนึงถึงการกระจายตัวของมันไปยังระดับความลึก 16 กม. ถูกสร้างขึ้นครั้งแรกโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน F. W. Clark (1889) ตัวเลขที่เขาได้รับเป็นเปอร์เซ็นต์ขององค์ประกอบทางเคมีในองค์ประกอบของเปลือกโลก ซึ่งต่อมาได้รับการขัดเกลาบางส่วนโดย A.E. Fersman ตามคำแนะนำของฝ่ายหลัง เรียกว่า ตัวเลขคลาร์ก หรือ คลาร์กส์

โครงสร้างโมเลกุล. คุณสมบัติทางไฟฟ้า ทางแสง แม่เหล็ก และคุณสมบัติอื่นๆ ของโมเลกุลเกี่ยวข้องกับฟังก์ชันคลื่นและพลังงานของสถานะต่างๆ ของโมเลกุล สเปกตรัมโมเลกุลให้ข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของโมเลกุลและความน่าจะเป็นของการเปลี่ยนแปลงระหว่างโมเลกุลเหล่านั้น

ความถี่การสั่นสะเทือนในสเปกตรัมถูกกำหนดโดยมวลของอะตอม ตำแหน่งของพวกมัน และพลวัตของปฏิกิริยาระหว่างอะตอม ความถี่ในสเปกตรัมขึ้นอยู่กับโมเมนต์ความเฉื่อยของโมเลกุลซึ่งการกำหนดจากข้อมูลสเปกโทรสโกปีช่วยให้สามารถรับค่าที่แม่นยำของระยะห่างระหว่างอะตอมในโมเลกุล จำนวนเส้นและแถบทั้งหมดในสเปกตรัมการสั่นของโมเลกุลขึ้นอยู่กับความสมมาตรของมัน

การเปลี่ยนผ่านทางอิเล็กทรอนิกส์ในโมเลกุลจะแสดงลักษณะโครงสร้างของเปลือกอิเล็กทรอนิกส์และสถานะของพันธะเคมี สเปกตรัมของโมเลกุลที่มีจำนวนพันธะมากกว่านั้นมีลักษณะเฉพาะคือแถบดูดกลืนคลื่นยาวที่ตกในบริเวณที่มองเห็นได้ สารที่สร้างขึ้นจากโมเลกุลดังกล่าวมีลักษณะเป็นสี สารเหล่านี้รวมถึงสีย้อมอินทรีย์ทั้งหมด

ไอออนอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนผ่านของอิเล็กตรอน ไอออนจึงเกิดขึ้น - อะตอมหรือกลุ่มของอะตอมซึ่งจำนวนอิเล็กตรอนไม่เท่ากับจำนวนโปรตอน หากไอออนประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุลบมากกว่าอนุภาคที่มีประจุบวก ไอออนดังกล่าวจะเรียกว่าประจุลบ มิฉะนั้นจะเรียกว่าไอออนบวก ไอออนมีอยู่ทั่วไปในสสาร ตัวอย่างเช่น พบได้ในโลหะทุกชนิดโดยไม่มีข้อยกเว้น เหตุผลก็คืออิเล็กตรอนหนึ่งตัวหรือมากกว่าจากอะตอมของโลหะแต่ละอะตอมถูกแยกออกจากกันและเคลื่อนที่ภายในโลหะ ก่อตัวเป็นก๊าซอิเล็กตรอน เป็นเพราะการสูญเสียอิเล็กตรอน ซึ่งก็คืออนุภาคลบ อะตอมของโลหะจึงกลายเป็นไอออนบวก สิ่งนี้ใช้ได้กับโลหะในทุกสถานะ ไม่ว่าจะเป็นของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ

ตาข่ายคริสตัลจำลองการจัดเรียงไอออนบวกภายในคริสตัลของสสารโลหะที่เป็นเนื้อเดียวกัน

เป็นที่ทราบกันดีว่าในสถานะของแข็งโลหะทั้งหมดเป็นผลึก ไอออนของโลหะทุกชนิดถูกจัดเรียงอย่างเป็นระเบียบจนกลายเป็นโครงตาข่ายคริสตัล ในโลหะหลอมเหลวและระเหย (ก๊าซ) ไม่มีการจัดเรียงไอออนตามลำดับ แต่ก๊าซอิเล็กตรอนยังคงอยู่ระหว่างไอออน

ไอโซโทป- อะตอม (และนิวเคลียส) ขององค์ประกอบทางเคมีที่มีเลขอะตอม (ลำดับ) เหมือนกัน แต่ในขณะเดียวกันก็มีเลขมวลต่างกัน ชื่อนี้เกิดจากการที่ไอโซโทปทั้งหมดของอะตอมหนึ่งถูกวางไว้ในตำแหน่งเดียวกัน (ในเซลล์เดียว) ของตารางธาตุ คุณสมบัติทางเคมีของอะตอมขึ้นอยู่กับโครงสร้างของเปลือกอิเล็กตรอนซึ่งในทางกลับกันจะถูกกำหนดโดยประจุของนิวเคลียส Z เป็นหลัก (นั่นคือจำนวนโปรตอนในนั้น) และแทบไม่ขึ้นอยู่กับมวลของมัน หมายเลข A (นั่นคือจำนวนโปรตอน Z และนิวตรอน N ทั้งหมด) ไอโซโทปทั้งหมดของธาตุชนิดเดียวกันมีประจุนิวเคลียร์เท่ากัน โดยต่างกันเพียงจำนวนนิวตรอนเท่านั้น โดยปกติแล้ว ไอโซโทปจะถูกกำหนดโดยสัญลักษณ์ขององค์ประกอบทางเคมีที่เป็นของไอโซโทปนั้น โดยเติมส่วนต่อท้ายด้านซ้ายบนเพื่อระบุเลขมวล คุณยังสามารถเขียนชื่อขององค์ประกอบตามด้วยเลขมวลที่มีการใส่ยัติภังค์ได้ ไอโซโทปบางชนิดมีชื่อเฉพาะแบบดั้งเดิม (เช่น ดิวเทอเรียม แอกตินอน)

ในใจกลางของโลกมีแกนกลางซึ่งถูกแยกออกจากพื้นผิวด้วยชั้นของเปลือกโลก แมกมา และชั้นที่ค่อนข้างบางของสารกึ่งก๊าซครึ่งของเหลว ชั้นนี้ทำหน้าที่เป็นสารหล่อลื่นและช่วยให้แกนกลางของดาวเคราะห์หมุนรอบตัวโดยแทบไม่ขึ้นอยู่กับมวลหลักของมัน
ชั้นบนสุดของแกนกลางประกอบด้วยเปลือกที่มีความหนาแน่นมาก บางทีสารนี้อาจมีคุณสมบัติใกล้เคียงกับโลหะ มีความแข็งแรงและเหนียวมาก และอาจมีคุณสมบัติทางแม่เหล็กด้วย
พื้นผิวของแกนกลางดาวเคราะห์ซึ่งเป็นเปลือกแข็งนั้นร้อนจัดถึงอุณหภูมิที่สูงมาก เมื่อสัมผัสกับมัน แมกมาจะผ่านเกือบไปสู่สถานะก๊าซ
ภายใต้เปลือกแข็งสารภายในของนิวเคลียสอยู่ในสถานะของพลาสมาที่ถูกบีบอัดซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยอะตอมพื้นฐาน (ไฮโดรเจน) และผลิตภัณฑ์ฟิชชันของนิวเคลียร์ - โปรตอน, อิเล็กตรอน, นิวตรอนและอนุภาคมูลฐานอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยา ของนิวเคลียร์ฟิวชันและการสลายตัวของนิวเคลียร์

โซนของปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันและปฏิกิริยาการสลายตัว
ในแกนกลางของดาวเคราะห์โลก ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันและการสลายตัวเกิดขึ้น ซึ่งทำให้เกิดการปลดปล่อยความร้อนจำนวนมากและพลังงานประเภทอื่น ๆ อย่างต่อเนื่อง (พัลส์แม่เหล็กไฟฟ้า การแผ่รังสีต่างๆ) และยังรักษาสารภายในของแกนกลางไว้อย่างต่อเนื่อง สถานะพลาสมา

โซนแกนกลางของโลก - ปฏิกิริยาการสลายตัวของนิวเคลียร์
ปฏิกิริยาการสลายตัวของนิวเคลียร์เกิดขึ้นที่ใจกลางแกนกลางของโลก
มันเกิดขึ้นดังนี้ - องค์ประกอบที่หนักและหนักมาก (ซึ่งก่อตัวในเขตนิวเคลียร์ฟิวชัน) เนื่องจากมีมวลมากกว่าธาตุเหล็กทั้งหมด ดูเหมือนจะจมอยู่ในพลาสมาของเหลว และค่อยๆ จมลงสู่ใจกลางแกนกลางของดาวเคราะห์ โดยที่พวกมันได้รับมวลวิกฤติและเข้าสู่ปฏิกิริยาการสลายตัวของนิวเคลียร์โดยปล่อยพลังงานจำนวนมากและผลิตภัณฑ์การสลายตัวของนิวเคลียร์ ในโซนนี้ ธาตุหนักจะทำหน้าที่ในสถานะของอะตอมพื้นฐาน ได้แก่ อะตอมไฮโดรเจน นิวตรอน โปรตอน อิเล็กตรอน และอนุภาคมูลฐานอื่นๆ
อะตอมและอนุภาคมูลฐานเหล่านี้ เนื่องจากการปลดปล่อยพลังงานสูงด้วยความเร็วสูง บินออกจากศูนย์กลางของนิวเคลียสไปยังรอบนอก ซึ่งพวกมันจะเข้าสู่ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน

โซนแกนกลางของโลก - ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน
อะตอมไฮโดรเจนเบื้องต้นและอนุภาคมูลฐานซึ่งเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาการสลายตัวของนิวเคลียร์ในใจกลางแกนกลางของโลก ไปถึงเปลือกแข็งด้านนอกของแกนกลาง ซึ่งเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันในบริเวณใกล้เคียงในชั้นหนึ่ง ซึ่งอยู่ใต้เปลือกแข็ง
โปรตอน อิเล็กตรอน และอะตอมพื้นฐานถูกเร่งด้วยความเร็วสูงโดยปฏิกิริยาการสลายตัวของนิวเคลียร์ในใจกลางแกนกลางดาวเคราะห์ ไปพบกับอะตอมต่างๆ ที่บริเวณรอบนอก เป็นที่น่าสังเกตว่าอนุภาคมูลฐานจำนวนมากเข้าสู่ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นระหว่างทางไปยังพื้นผิวนิวเคลียส
ในเขตนิวเคลียร์ฟิวชั่นจะค่อยๆ ก่อตัวเป็นธาตุที่หนักมากขึ้นเรื่อยๆ เกือบทั้งหมดในตารางธาตุ ซึ่งบางส่วนมีมวลที่หนักที่สุด
ในโซนนี้มีการแบ่งอะตอมของสารที่แปลกประหลาดตามน้ำหนักเนื่องจากคุณสมบัติของพลาสมาไฮโดรเจนเองซึ่งถูกบีบอัดด้วยแรงดันมหาศาลซึ่งมีความหนาแน่นมหาศาลเนื่องจากแรงเหวี่ยงของการหมุนของแกนกลางและเนื่องจาก ถึงแรงโน้มถ่วงสู่ศูนย์กลาง
จากผลของการเพิ่มแรงทั้งหมดเหล่านี้ โลหะที่หนักที่สุดจึงจมลงในพลาสมาของนิวเคลียสและตกลงสู่ศูนย์กลางเพื่อรักษากระบวนการฟิชชันของนิวเคลียร์ที่ต่อเนื่องในใจกลางนิวเคลียสต่อไป และธาตุที่เบากว่ามีแนวโน้มที่จะออกจาก นิวเคลียสหรือเกาะอยู่ที่ส่วนด้านใน - เปลือกแข็งของนิวเคลียส
เป็นผลให้อะตอมจากตารางธาตุทั้งหมดค่อยๆ เข้าสู่แมกมา ซึ่งจะเกิดปฏิกิริยาเคมีเหนือพื้นผิวของแกนกลาง ก่อให้เกิดองค์ประกอบทางเคมีที่ซับซ้อน

สนามแม่เหล็กของแกนกลางดาวเคราะห์
สนามแม่เหล็กของนิวเคลียสเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาการสลายตัวของนิวเคลียสในใจกลางนิวเคลียส เนื่องจากผลิตภัณฑ์เบื้องต้นของการสลายตัวของนิวเคลียสซึ่งหนีออกมาจากบริเวณส่วนกลางของนิวเคลียส ไหลไปตามกระแสพลาสมาในนิวเคลียส ก่อตัวเป็นกระแสน้ำวนที่ทรงพลังซึ่งบิดรอบเส้นแรงหลักของสนามแม่เหล็ก เนื่องจากกระแสพลาสมาเหล่านี้มีองค์ประกอบที่มีประจุจำนวนหนึ่ง กระแสไฟฟ้าแรงสูงจึงเกิดขึ้น ซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของมันเอง
กระแสไหลวนหลัก (การไหลของพลาสมา) ตั้งอยู่ในโซนของการหลอมนิวเคลียร์แสนสาหัสของแกนกลาง สสารภายในทั้งหมดในโซนนี้เคลื่อนที่ไปสู่การหมุนของดาวเคราะห์เป็นวงกลม (ตามเส้นศูนย์สูตรของแกนกลางของดาวเคราะห์) สร้างแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทรงพลัง สนาม.

การหมุนรอบแกนกลางดาวเคราะห์
การหมุนของแกนกลางของดาวเคราะห์ไม่ตรงกับระนาบการหมุนของดาวเคราะห์เองแกนการหมุนของแกนกลางนั้นอยู่ระหว่างแกนการหมุนของดาวเคราะห์และแกนที่เชื่อมต่อขั้วบวกแม่เหล็ก

ความเร็วเชิงมุมของการหมุนแกนกลางของดาวเคราะห์นั้นมากกว่าความเร็วเชิงมุมของการหมุนตัวของดาวเคราะห์เอง และอยู่ข้างหน้าความเร็วของมัน

สมดุลของการสลายตัวของนิวเคลียร์และกระบวนการฟิวชันในแกนกลางของโลก
กระบวนการของนิวเคลียร์ฟิวชันและการสลายตัวของนิวเคลียร์บนโลกนั้นมีความสมดุลในหลักการ แต่จากการสังเกตของเรา ความสมดุลนี้สามารถถูกรบกวนไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่งได้
ในเขตของการหลอมนิวเคลียร์ของแกนกลางดาวเคราะห์ โลหะหนักส่วนเกินสามารถค่อยๆ สะสม ซึ่งเมื่อตกลงสู่ใจกลางดาวเคราะห์ในปริมาณที่มากกว่าปกติ อาจทำให้เกิดปฏิกิริยาการสลายตัวของนิวเคลียร์รุนแรงขึ้น อันเป็นผลมาจาก ซึ่งปล่อยพลังงานออกมามากกว่าปกติอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งจะส่งผลต่อการเกิดแผ่นดินไหวในพื้นที่เสี่ยงต่อการเกิดแผ่นดินไหวตลอดจนการระเบิดของภูเขาไฟบนพื้นผิวโลก
จากการสังเกตของเรา ในบางครั้งการแตกขนาดเล็กของกระรอกแข็งของแกนโลกเกิดขึ้น ซึ่งนำไปสู่การเข้าสู่พลาสมาของแกนกลางในแมกมาของดาวเคราะห์ และสิ่งนี้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของอุณหภูมิในนี้ สถานที่. เหนือสถานที่เหล่านี้อาจเกิดแผ่นดินไหวและภูเขาไฟบนพื้นผิวโลกเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
บางทีช่วงเวลาของภาวะโลกร้อนและการเย็นตัวลงของโลกอาจเกี่ยวข้องกับความสมดุลของกระบวนการนิวเคลียร์ฟิวชันและการสลายตัวของนิวเคลียร์ภายในโลก การเปลี่ยนแปลงในยุคทางธรณีวิทยายังเกี่ยวข้องกับกระบวนการเหล่านี้ด้วย

ในยุคประวัติศาสตร์ของเรา
จากการสังเกตของเรา ขณะนี้มีกิจกรรมเพิ่มขึ้นในแกนกลางของโลก อุณหภูมิของมันเพิ่มขึ้น และเป็นผลให้ความร้อนของแมกมาที่ล้อมรอบแกนกลางของโลกเพิ่มขึ้น เช่นเดียวกับอุณหภูมิโลกที่เพิ่มขึ้นของ บรรยากาศของมัน
สิ่งนี้เป็นการยืนยันทางอ้อมถึงความเร่งของการเคลื่อนตัวของขั้วแม่เหล็ก ซึ่งบ่งชี้ว่ากระบวนการภายในแกนกลางมีการเปลี่ยนแปลงและเคลื่อนเข้าสู่ระยะอื่น
ความแรงของสนามแม่เหล็กโลกที่ลดลงนั้นสัมพันธ์กับการสะสมในแมกมาของสสารที่คัดกรองสนามแม่เหล็กโลก ซึ่งโดยธรรมชาติแล้วจะส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของระบบปฏิกิริยานิวเคลียร์ในแกนกลางของดาวเคราะห์ด้วย

เมื่อพิจารณาโลกของเราและกระบวนการทั้งหมดบนนั้น เรามักจะดำเนินการวิจัยและพยากรณ์ด้วยแนวคิดทางกายภาพหรือเชิงพลัง แต่ในบางกรณี การเชื่อมโยงระหว่างด้านหนึ่งกับอีกด้านหนึ่งจะช่วยให้เข้าใจหัวข้อที่อธิบายได้ดีขึ้น
โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริบทของกระบวนการวิวัฒนาการในอนาคตที่อธิบายไว้บนโลกตลอดจนช่วงเวลาของหายนะร้ายแรงทั่วโลกแกนกลางของมันกระบวนการในนั้นและในชั้นแมกมาตลอดจนความสัมพันธ์กับพื้นผิวชีวมณฑลและบรรยากาศ ได้รับการพิจารณา กระบวนการเหล่านี้ได้รับการพิจารณาทั้งในระดับฟิสิกส์และระดับความสัมพันธ์ด้านพลังงาน
โครงสร้างของแกนโลกนั้นค่อนข้างเรียบง่ายและสมเหตุสมผลจากมุมมองของฟิสิกส์โดยทั่วไปเป็นระบบปิดที่มีกระบวนการเทอร์โมนิวเคลียร์ที่โดดเด่นสองกระบวนการในส่วนต่าง ๆ ซึ่งประกอบกันอย่างกลมกลืน
ก่อนอื่นต้องบอกว่าแกนกลางมีการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องและเร็วมากการหมุนนี้ยังรองรับกระบวนการในนั้นด้วย
ศูนย์กลางของแกนกลางของโลกของเราคือโครงสร้างอนุภาคที่ซับซ้อนและหนักมากซึ่งถูกบีบอัดซึ่งเนื่องจากการชนกันของอนุภาคเหล่านี้และการบีบอัดอย่างต่อเนื่องเนื่องจากการชนกันของอนุภาคเหล่านี้และการบีบอัดอย่างต่อเนื่องในช่วงเวลาหนึ่งจะถูกแบ่งออกเป็นองค์ประกอบส่วนบุคคลที่เบากว่าและพื้นฐานมากขึ้น นี่คือกระบวนการสลายแสนสาหัสของนิวเคลียร์ ณ ใจกลางแกนกลางของโลก
อนุภาคที่ปล่อยออกมาจะถูกส่งไปยังบริเวณรอบนอก ซึ่งการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วภายในแกนกลางจะดำเนินต่อไป ในส่วนนี้ อนุภาคจะล้าหลังซึ่งกันและกันในอวกาศ เมื่อชนกันด้วยความเร็วสูง อนุภาคเหล่านี้จะก่อตัวเป็นอนุภาคที่หนักกว่าและซับซ้อนมากขึ้นอีกครั้ง ซึ่งถูกดึงกลับเข้าสู่ใจกลางแกนกลางด้วยแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ นี่คือกระบวนการฟิวชั่นแสนสาหัสที่บริเวณขอบแกนกลางของโลก
ความเร็วอันมหาศาลของการเคลื่อนที่ของอนุภาคและการเกิดขึ้นของกระบวนการที่อธิบายไว้ทำให้เกิดอุณหภูมิคงที่และใหญ่โต
ที่นี่ควรค่าแก่การชี้แจงบางประเด็น - ประการแรกการเคลื่อนที่ของอนุภาคเกิดขึ้นรอบแกนการหมุนของโลกและตามการเคลื่อนที่ของมัน - ในทิศทางเดียวกันนี่คือการหมุนเสริม - ของดาวเคราะห์เองด้วยมวลทั้งหมดและอนุภาค ในแกนกลางของมัน ประการที่สองควรสังเกตว่าความเร็วของการเคลื่อนที่ของอนุภาคในแกนกลางนั้นมหาศาลมากซึ่งสูงกว่าความเร็วการหมุนของดาวเคราะห์รอบแกนของมันหลายเท่า
เพื่อรักษาระบบนี้ไว้อย่างถาวรตราบเท่าที่ต้องการ คุณไม่จำเป็นต้องมีอะไรมาก ก็เพียงพอแล้วสำหรับวัตถุในจักรวาลที่จะโจมตีโลกเป็นครั้งคราว เพิ่มมวลของดาวเคราะห์ของเราโดยทั่วไปและแกนกลางใน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในขณะที่ส่วนหนึ่งของมวลปล่อยพลังงานความร้อนและก๊าซผ่านชั้นบรรยากาศบาง ๆ ออกสู่อวกาศ
โดยทั่วไประบบค่อนข้างเสถียร คำถามเกิดขึ้น - กระบวนการใดที่สามารถนำไปสู่ภัยพิบัติทางธรณีวิทยา เปลือกโลก แผ่นดินไหว ภูมิอากาศ และภัยพิบัติอื่น ๆ ที่ร้ายแรงบนพื้นผิวได้
เมื่อพิจารณาองค์ประกอบทางกายภาพของกระบวนการเหล่านี้ภาพต่อไปนี้จะปรากฏขึ้น: เป็นครั้งคราวจากส่วนต่อพ่วงของแกนกลางไปจนถึงแมกมากระแสอนุภาคเร่งบางส่วนที่เข้าร่วมในการ "ยิง" ฟิวชั่นเทอร์โมนิวเคลียร์ด้วยความเร็วมหาศาล; ชั้นแมกมาขนาดใหญ่ ที่พวกมันตกลงมาราวกับว่าดับ "ช็อต" เหล่านี้ด้วยตัวเองความหนาแน่นความหนืดอุณหภูมิที่ต่ำกว่า - พวกมันไม่ได้ขึ้นสู่พื้นผิวโลก แต่พื้นที่ของแมกมาที่มีการปล่อยก๊าซดังกล่าวเกิดขึ้นจะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วเริ่มเคลื่อนที่ ขยายตัว สร้างแรงกดดันต่อเปลือกโลกมากขึ้น ซึ่งนำไปสู่การเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วของแผ่นธรณีวิทยา ความผิดปกติของเปลือกโลก ความผันผวนของอุณหภูมิ ไม่ต้องพูดถึงแผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิด สิ่งนี้ยังสามารถนำไปสู่การจมแผ่นทวีปลงสู่มหาสมุทรและการเกิดขึ้นของทวีปและเกาะใหม่ๆ ขึ้นสู่พื้นผิว
สาเหตุของการปล่อยก๊าซเพียงเล็กน้อยจากแกนกลางสู่แมกมาอาจเป็นเพราะอุณหภูมิและความดันที่มากเกินไปในระบบทั่วไปของแกนกลางดาวเคราะห์ แต่เมื่อเป็นเหตุการณ์ภัยพิบัติที่กำหนดโดยวิวัฒนาการในทุกแห่งบนโลก เกี่ยวกับการชำระล้างโลกที่มีจิตสำนึกที่มีชีวิตจาก ความก้าวร้าวของมนุษย์และขยะ เรากำลังพูดถึงการกระทำอย่างมีสติโดยเจตนาที่มีชีวิตอย่างมีสติ
จากมุมมองของพลังงานและความลึกลับ ดาวเคราะห์ส่งแรงกระตุ้นโดยเจตนาจากแกนกลางการรับรู้ถึงศูนย์กลางร่างกาย แมกมาชั้นล่างของผู้พิทักษ์ ซึ่งก็คือไททันส์ตามเงื่อนไข เพื่อดำเนินการเพื่อทำความสะอาด อาณาเขตสู่พื้นผิว เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การกล่าวถึงชั้นหนึ่งระหว่างแกนกลางและเนื้อโลกเพียงในระดับฟิสิกส์มันเป็นชั้นของสารทำความเย็นในด้านหนึ่งที่สอดคล้องกับลักษณะของแกนกลางในอีกด้านหนึ่ง - แมกมาซึ่งช่วยให้ ข้อมูลพลังงานไหลไปทั้งสองทิศทาง จากมุมมองที่กระฉับกระเฉง นี่คือสิ่งที่คล้ายกับ "สนามนำประสาท" หลัก ดูเหมือนว่ามงกุฎของดวงอาทิตย์ในช่วงคราสทั้งหมด มันเป็นการเชื่อมโยงจิตสำนึกของดาวเคราะห์กับชั้นแรกและลึกที่สุดและใหญ่ที่สุดของ ผู้พิทักษ์โลกซึ่งส่งแรงกระตุ้นเพิ่มเติมไปยังผู้พิทักษ์โซนขนาดเล็กและเคลื่อนที่ได้ซึ่งใช้กระบวนการเหล่านี้บนพื้นผิว จริงอยู่ในช่วงเวลาแห่งความหายนะที่รุนแรงการเพิ่มขึ้นของทวีปใหม่และการวาดทวีปปัจจุบันใหม่ถือว่ามีส่วนร่วมบางส่วนของไททันส์เอง
นอกจากนี้ยังควรสังเกตปรากฏการณ์ทางกายภาพที่สำคัญอีกประการหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างของแกนกลางของโลกของเราและกระบวนการที่เกิดขึ้นในนั้น นี่คือการก่อตัวของสนามแม่เหล็กโลก
สนามแม่เหล็กเกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงของอนุภาคในวงโคจรภายในแกนโลก และเราสามารถพูดได้ว่าสนามแม่เหล็กภายนอกของโลกเป็นโฮโลแกรมชนิดหนึ่งที่แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงกระบวนการเทอร์โมนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นภายในแกนกลางของดาวเคราะห์
ยิ่งสนามแม่เหล็กขยายจากใจกลางดาวเคราะห์มากเท่าไร มันก็ยิ่งทำให้หายากมากขึ้นเท่านั้น ภายในดาวเคราะห์ใกล้กับแกนกลางจะมีขนาดที่แรงกว่ามาก แต่ภายในแกนกลางเองมันเป็นสนามแม่เหล็กเสาหิน

องค์ประกอบองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตและ OM ของเชื้อเพลิงฟอสซิล

เชื้อเพลิงฟอสซิลมีธาตุเดียวกับสารของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นธาตุจึงมี คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน ซัลเฟอร์ และฟอสฟอรัส เรียกว่าหรือ ไบโอเจนิกหรือไบโอฟิลิกหรือออร์แกนิก.

ไฮโดรเจน คาร์บอน ออกซิเจน และไนโตรเจนเป็นสาเหตุ มากกว่า 99%ทั้งมวลและจำนวนอะตอมที่ประกอบเป็นสิ่งมีชีวิตทั้งหมด นอกจากนั้นยังสามารถมีความเข้มข้นในสิ่งมีชีวิตในปริมาณมากอีกด้วย

แท้จริง องค์ประกอบทางเคมี 20-22 12 องค์ประกอบคิดเป็น 99.29% ส่วนที่เหลือ 0.71%

ความชุกในอวกาศ: H, He, C, N.

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

โครงสร้างอะตอม ไอโซโทป การกระจายตัวของไฮโดรเจน ออกซิเจน ซัลเฟอร์ และไนโตรเจนในเปลือกโลก

ไฮโดรเจน - องค์ประกอบหลักของจักรวาลซึ่งเป็นองค์ประกอบที่พบมากที่สุดของจักรวาล . Chem el-t กลุ่ม 1 เลขอะตอม 1 มวลอะตอม 1.0079. ในตารางธาตุฉบับสมัยใหม่ H ยังถูกจัดอยู่ในกลุ่ม VII ที่อยู่เหนือ F เนื่องจากคุณสมบัติบางอย่างของ H มีความคล้ายคลึงกับคุณสมบัติของฮาโลเจน รู้จักไอโซโทปของ H สามไอโซโทป สองไอโซโทปที่เสถียรคือ โปรเทียม 1 H - P (99.985%) ดิวทีเรียม 2 H - D (0.015%) และกัมมันตภาพรังสีหนึ่งอันคือไอโซโทป 3 H - T, T 1/2 = 12.262 ปี ได้รับมาอีกอย่างหนึ่ง - ไอโซโทปที่ไม่เสถียรอย่างยิ่งตัวที่สี่ - 4 H. ในการแยก P และ D ภายใต้สภาพธรรมชาติการระเหยมีบทบาทหลักอย่างไรก็ตามมวลของน้ำในมหาสมุทรของโลกมีขนาดใหญ่มากจนมีปริมาณดิวทีเรียม ในนั้นเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย ในประเทศเขตร้อน ปริมาณดิวทีเรียมในการตกตะกอนจะสูงกว่าในเขตขั้วโลก ในสถานะอิสระ H เป็นก๊าซไม่มีสี ไม่มีรส ไม่มีกลิ่น เบาที่สุดในบรรดาก๊าซทั้งหมด เบากว่าอากาศถึง 14.4 เท่า H กลายเป็นของเหลวที่อุณหภูมิ -252.6°C ของแข็งที่ -259.1°C H เป็นตัวรีดิวซ์ที่ดีเยี่ยม เผาไหม้ใน O ด้วยเปลวไฟที่ไม่ส่องสว่างทำให้เกิดน้ำ ในเปลือกโลก H จะน้อยกว่าดวงดาวและดวงอาทิตย์มาก น้ำหนักของคลาร์กในเปลือกโลกคือ 1% ในสารประกอบเคมีธรรมชาติจะเกิดรูปแบบ H อิออนโควาเลนต์และ พันธะไฮโดรเจน . พันธะไฮโดรเจนมีบทบาทสำคัญในโพลีเมอร์ชีวภาพ (คาร์โบไฮเดรต แอลกอฮอล์ โปรตีน กรดนิวคลีอิก) และกำหนดคุณสมบัติและโครงสร้างของจีโอโพลีเมอร์เคอโรเจนและโมเลกุล GI ภายใต้เงื่อนไขบางประการ อะตอม H สามารถรวมตัวกับอะตอมอื่นอีกสองอะตอมพร้อมกันได้ ตามกฎแล้ว มันจะสร้างพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแกร่งกับหนึ่งในนั้น และพันธะที่อ่อนแอกับอีกพันธะหนึ่ง ซึ่งเป็นสาเหตุที่เรียกว่า พันธะไฮโดรเจน.

ออกซิเจน - องค์ประกอบที่พบมากที่สุดในเปลือกโลก คิดเป็น 49.13% โดยมวล O มีเลขลำดับ 8 อยู่ในคาบ 2 หมู่ VI มวลอะตอม 15.9994 รู้จักไอโซโทปเสถียรสามไอโซโทปของ O - 16 O (99.759%), 17 O (0.0371%), 18 O (0.2039%) ไม่มีไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีที่มีอายุยืนยาวของ O ไอโซโทปกัมมันตรังสีประดิษฐ์ 15 O (T 1/2 = 122 วินาที) อัตราส่วนไอโซโทป 18 O/16 O ใช้สำหรับการฟื้นฟูทางธรณีวิทยา ซึ่งในวัตถุธรรมชาติจะแตกต่างกันไป 10% ตั้งแต่ 1/475 ถึง 1/525 น้ำแข็งขั้วโลกมีค่าสัมประสิทธิ์ไอโซโทปต่ำสุด โดยค่าสูงสุดคือบรรยากาศ CO 2 เมื่อเปรียบเทียบองค์ประกอบไอโซโทป ให้ใช้ค่า วัน 18 โอซึ่งคำนวณโดยสูตร: d 18 อ‰= . ด้านหลัง มาตรฐานโดยจะใช้อัตราส่วนเฉลี่ยของไอโซโทปเหล่านี้ในน้ำทะเล ความแปรผันขององค์ประกอบไอโซโทปของ O ในน้ำถูกกำหนดโดยอุณหภูมิที่เกิดการก่อตัวของแร่ธาตุจำเพาะ ยิ่งค่า T ต่ำ การแยกส่วนไอโซโทปก็จะยิ่งเข้มข้นมากขึ้นเท่านั้น เชื่อกันว่าองค์ประกอบไอโซโทป O ของมหาสมุทรไม่มีการเปลี่ยนแปลงในช่วง 500 ล้านปีที่ผ่านมา ปัจจัยหลักที่กำหนดการเปลี่ยนแปลงของไอโซโทป (ความแปรผันขององค์ประกอบไอโซโทปในธรรมชาติ) คือผลกระทบทางจลน์ที่กำหนดโดยอุณหภูมิของปฏิกิริยา O ภายใต้สภาวะปกติ ก๊าซจะมองไม่เห็น ไม่มีรส และไม่มีกลิ่น ในการทำปฏิกิริยากับอะตอมส่วนใหญ่ O มีบทบาทเป็น ออกซิไดซ์. เฉพาะในการทำปฏิกิริยากับ F เท่านั้นที่จะเป็นตัวออกซิไดซ์ O มีอยู่ใน การปรับเปลี่ยนแบบ diallotropic . อันดับแรก - โมเลกุลออกซิเจน - O 2การแก้ไขครั้งที่สอง - โอโซน - O 3,เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของการปล่อยกระแสไฟฟ้าในอากาศและ O บริสุทธิ์ในกระบวนการกัมมันตภาพรังสีและโดยการกระทำของรังสีอัลตราไวโอเลตบน O ธรรมดา ในธรรมชาติ โอ 3เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องภายใต้อิทธิพลของรังสียูวีในชั้นบรรยากาศชั้นบน ที่ระดับความสูงประมาณ 30-50 กม. มี "ม่านโอโซน" ที่ปิดกั้นรังสียูวีจำนวนมาก ปกป้องสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑลจากผลการทำลายล้างของรังสีเหล่านี้ ที่ความเข้มข้นต่ำ โอ 3กลิ่นหอมสดชื่นแต่หากอยู่ในอากาศ มากกว่า 1% O 3มันเป็นพิษมาก .

ไนโตรเจน - กระจุกตัวอยู่ในชีวมณฑล: มีอิทธิพลเหนือชั้นบรรยากาศ (75.31% โดยน้ำหนัก, 78.7% โดยปริมาตร) และในเปลือกโลกนั้น น้ำหนักคลาร์ก - 0.045%องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม V คาบ 2 เลขอะตอม 7 มวลอะตอม 14.0067รู้จักไอโซโทปของ N สามอัน - สอง เสถียร 14 N (99.635%) และ 15 N (0.365%) และกัมมันตภาพรังสี 13 N, T 1/2 = 10.08 นาที การแพร่กระจายทั่วไปของค่าอัตราส่วน 15 นิวตัน/ 14 นิวตันเล็ก . น้ำมันอุดมไปด้วยไอโซโทป 15N ในขณะที่ก๊าซธรรมชาติที่มากับไอโซโทปจะหมดลง หินน้ำมันยังอุดมด้วยไอโซโทปหนัก N 2 เป็นก๊าซไม่มีสี ไม่มีรส และไม่มีกลิ่น เอ็นต่างจาก O ไม่รองรับการหายใจส่วนผสม เอ็น c O เป็นที่ยอมรับมากที่สุดสำหรับการหายใจของผู้อยู่อาศัยส่วนใหญ่ในโลกของเรา N ไม่มีฤทธิ์ทางเคมี เป็นส่วนหนึ่งของสารชีวิตของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด กิจกรรมทางเคมีต่ำของไนโตรเจนนั้นพิจารณาจากโครงสร้างของโมเลกุล เช่นเดียวกับก๊าซส่วนใหญ่ ยกเว้นก๊าซเฉื่อย นั่นคือโมเลกุล เอ็นประกอบด้วยสองอะตอม เวเลนซ์อิเล็กตรอน 3 ตัวของเปลือกนอกของแต่ละอะตอมมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะระหว่างพวกมันก่อตัว พันธะเคมีสามโควาเลนต์ ซึ่งจะช่วยให้ มีเสถียรภาพมากที่สุด ของโมเลกุลไดอะตอมมิกที่รู้จักทั้งหมด ความจุ "อย่างเป็นทางการ" คือตั้งแต่ -3 ถึง +5 ความจุ "จริง" คือ 3 ทำให้เกิดพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแกร่งกับ O, H และ C โดยเป็นส่วนหนึ่งของไอออนเชิงซ้อน: -, -, + ซึ่งให้เกลือที่ละลายได้ง่าย

กำมะถัน – เอล-ที ซีเคในเนื้อโลก (หินอัลตราเบสิก) จะน้อยกว่าในเปลือกโลก 5 เท่า คลาร์กใน ZK - 0,1%. el-t เคมีของกลุ่ม VI, 3 คาบ, เลขอะตอม 16, มวลอะตอม 32.06 มีอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูง มีคุณสมบัติเป็นอโลหะ ในสารประกอบไฮโดรเจนและออกซิเจนจะพบได้ในไอออนต่างๆ Arr. กรดและเกลือ เกลือที่มีกำมะถันหลายชนิดละลายได้ในน้ำเล็กน้อย S สามารถมีเวเลนซ์ได้: (-2), (0), (+4), (+6) โดยที่อันแรกและอันสุดท้ายมีลักษณะเฉพาะมากที่สุด พันธะไอออนิกและโควาเลนต์มีลักษณะเฉพาะ ความสำคัญเบื้องต้นสำหรับกระบวนการทางธรรมชาติคือไอออนเชิงซ้อน - 2 S - องค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะซึ่งเป็นองค์ประกอบทางเคมี S ไม่ได้โต้ตอบกับ Au และ Pt เท่านั้น ในบรรดาสารประกอบอนินทรีย์ นอกเหนือจากซัลเฟต ซัลไฟด์ และ H2SO4 แล้ว ออกไซด์ที่พบมากที่สุดในโลกคือ SO 2 ซึ่งเป็นก๊าซที่สร้างมลพิษอย่างมากต่อบรรยากาศ และ SO 3 (ของแข็ง) รวมถึงไฮโดรเจนซัลไฟด์ Elementary S มีลักษณะเฉพาะคือ สามพันธุ์ allotropic : S ขนมเปียกปูน (เสถียรที่สุด), S monoclinic (โมเลกุลไซคลิก - วงแหวนแปดสมาชิก S 8) และพลาสติก S 6 - เหล่านี้เป็นโซ่เชิงเส้นของหกอะตอม มีไอโซโทปเสถียร 4 ไอโซโทปของ S ที่รู้จักในธรรมชาติ: 32 S (95.02%), 34 S (4.21%), 33 S (0.75%), 36 S (0.02%) ไอโซโทปกัมมันตรังสีประดิษฐ์ 35 S โดยมี T 1/2 = 8.72 วัน S ถือเป็นมาตรฐาน ทรอยไลท์(เฟส) จากอุกกาบาต Diablo Canyon (32 S/ 34 S = 22.22) ปฏิกิริยาออกซิเดชันและการรีดักชันสามารถทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนไอโซโทป ซึ่งแสดงเป็นการเปลี่ยนแปลงไอโซโทป ในธรรมชาติ - ในทางแบคทีเรีย แต่ก็เป็นไปได้ทางความร้อนเช่นกัน ในธรรมชาติจนถึงปัจจุบัน มีการแบ่ง S ของเปลือกโลกอย่างชัดเจนออกเป็น 2 กลุ่ม - ทางชีวภาพ ซัลไฟด์ และก๊าซที่เสริมสมรรถนะด้วยไอโซโทปแสง 32 S และ ซัลเฟตยิปซั่มที่มี 34 S รวมอยู่ในเกลือของน้ำทะเลที่ระเหยในสมัยโบราณ ก๊าซที่มาพร้อมกับน้ำมันจะแตกต่างกันไปในองค์ประกอบไอโซโทปและแตกต่างอย่างชัดเจนจากน้ำมัน

สำหรับธรณีเคมี สิ่งสำคัญคือต้องชี้แจงหลักการกระจายองค์ประกอบทางเคมีในเปลือกโลก เหตุใดบางชนิดจึงมักพบได้ในธรรมชาติ บางชนิดพบได้น้อยกว่ามาก และบางชนิดถึงกับมองว่าเป็น "ของหายากในพิพิธภัณฑ์"

เครื่องมืออันทรงพลังในการอธิบายปรากฏการณ์ธรณีเคมีหลายอย่างคือกฎธาตุของ D.I. เมนเดเลเยฟ. โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สามารถตรวจสอบคำถามเกี่ยวกับความชุกขององค์ประกอบทางเคมีในเปลือกโลกได้

เป็นครั้งแรกที่ D.I. แสดงความสัมพันธ์ระหว่างคุณสมบัติธรณีเคมีขององค์ประกอบกับตำแหน่งในตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมี เมนเดเลเยฟ, V.I. Vernadsky และ A.E. เฟอร์สแมน.

กฎ (กฎหมาย) ของธรณีเคมี

กฎของเมนเดเลเยฟ

ในปี พ.ศ. 2412 ขณะที่ทำงานเกี่ยวกับกฎหมายเป็นระยะ D.I. Mendeleev กำหนดกฎ: “ โดยทั่วไปองค์ประกอบที่มีน้ำหนักอะตอมต่ำจะมีปริมาณมากกว่าองค์ประกอบที่มีน้ำหนักอะตอมสูงกว่า"(ดูภาคผนวก 1 ตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมี) ต่อมาด้วยการค้นพบโครงสร้างของอะตอมก็พบว่าสำหรับองค์ประกอบทางเคมีที่มีมวลอะตอมต่ำจำนวนโปรตอนจะเท่ากับจำนวนนิวตรอนในนิวเคลียสของอะตอมโดยประมาณนั่นคืออัตราส่วนของทั้งสองนี้ ปริมาณเท่ากับหรือใกล้เคียงกับความสามัคคี: สำหรับออกซิเจน = 1.0; สำหรับอลูมิเนียม

สำหรับองค์ประกอบที่พบได้น้อย นิวตรอนจะมีอิทธิพลเหนือนิวเคลียสของอะตอม และอัตราส่วนของจำนวนนิวเคลียสต่อจำนวนโปรตอนจะมากกว่าความสามัคคีอย่างมีนัยสำคัญ: สำหรับเรเดียม; สำหรับยูเรเนียม = 1.59

“กฎของเมนเดเลเยฟ” ได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมในผลงานของนักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์ก นีลส์ บอร์ และนักเคมีชาวรัสเซีย ซึ่งเป็นนักวิชาการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งสหภาพโซเวียต วิคเตอร์ อิวาโนวิช สปิทซิน

วิคเตอร์ อิวาโนวิช สปิตซิน (1902-1988)

กฎของอ๊อดโด้

ในปี 1914 นักเคมีชาวอิตาลี Giuseppe Oddo ได้กำหนดกฎที่แตกต่างออกไป: “ น้ำหนักอะตอมของธาตุที่พบมากที่สุดจะแสดงเป็นตัวเลขที่เป็นทวีคูณของสี่ หรือเบี่ยงเบนไปเล็กน้อยจากตัวเลขดังกล่าว" ต่อมากฎนี้ได้รับการตีความในแง่ของข้อมูลใหม่เกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอม: โครงสร้างนิวเคลียร์ที่ประกอบด้วยโปรตอนสองตัวและนิวตรอนสองตัวมีความแข็งแกร่งเป็นพิเศษ

กฎของการ์กินส์

ในปี 1917 นักเคมีกายภาพชาวอเมริกัน วิลเลียม เดรเปอร์ การ์กินส์ (ฮาร์กินส์) ให้ความสนใจกับความจริงที่ว่า องค์ประกอบทางเคมีที่มีเลขอะตอมคู่ (ลำดับ) มีการกระจายในธรรมชาติมากกว่าองค์ประกอบข้างเคียงที่มีเลขคี่หลายเท่าการคำนวณยืนยันการสังเกต: จาก 28 องค์ประกอบแรกของตารางธาตุ 14 องค์ประกอบคิดเป็น 86% และองค์ประกอบคี่เพียง 13.6% ของมวลเปลือกโลก

ในกรณีนี้ คำอธิบายอาจเป็นความจริงที่ว่าองค์ประกอบทางเคมีที่มีเลขอะตอมคี่มีอนุภาคที่ไม่ได้จับกันเป็นฮีลอนจึงมีความเสถียรน้อยกว่า

มีข้อยกเว้นหลายประการสำหรับกฎของฮาร์กินส์ ตัวอย่างเช่น แม้แต่ก๊าซมีตระกูลก็มีการกระจายต่ำมาก และอะลูมิเนียมอัลแปลก ๆ ก็แพร่หลายมากกว่าแม้แต่แมกนีเซียม Mg อย่างไรก็ตาม มีข้อเสนอแนะว่ากฎนี้ใช้กับเปลือกโลกไม่มากเท่ากับกับทั้งโลก แม้ว่าจะไม่มีข้อมูลที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับองค์ประกอบของชั้นลึกของโลก แต่ข้อมูลบางอย่างชี้ให้เห็นว่าปริมาณแมกนีเซียมทั่วโลกมีมากกว่าอลูมิเนียมถึงสองเท่า ปริมาณฮีเลียม He ในอวกาศนั้นมากกว่าปริมาณสำรองบนโลกหลายเท่า นี่อาจเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่พบมากที่สุดในจักรวาล

กฎของเฟอร์สแมน

เอ.อี. เฟอร์สแมนแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงการพึ่งพาองค์ประกอบทางเคมีที่มีอยู่มากมายในเปลือกโลกกับเลขอะตอม (ลำดับ) การพึ่งพาอาศัยกันนี้จะชัดเจนเป็นพิเศษหากคุณสร้างกราฟในพิกัด: เลขอะตอม - ลอการิทึมของอะตอมคลาร์ก กราฟแสดงแนวโน้มที่ชัดเจน: คลาร์กอะตอมลดลงตามจำนวนอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีที่เพิ่มขึ้น

ข้าว. . ความชุกขององค์ประกอบทางเคมีในเปลือกโลก

ข้าว. 5. ความอุดมสมบูรณ์ขององค์ประกอบทางเคมีในจักรวาล

(log C – ลอการิทึมของอะตอมคลาร์กตาม Fersman)

(ข้อมูลจำนวนอะตอมอ้างอิงถึง 10 6 อะตอมซิลิคอน)

เส้นโค้งทึบ – แม้แต่ค่า Z

ประ – ค่า Z คี่

อย่างไรก็ตามมีการเบี่ยงเบนบางประการจากกฎนี้: องค์ประกอบทางเคมีบางอย่างเกินค่าความอุดมสมบูรณ์ที่คาดหวังอย่างมีนัยสำคัญ (ออกซิเจน O, ซิลิคอน Si, แคลเซียม Ca, เหล็ก Fe, แบเรียม Ba) ในขณะที่องค์ประกอบอื่น ๆ (ลิเธียม Li, เบริลเลียม Be, โบรอน B) พบได้น้อยกว่ามากเกินกว่าที่คาดไว้ตามกฎของเฟอร์สแมน องค์ประกอบทางเคมีดังกล่าวเรียกว่าตามลำดับ ซ้ำซ้อนและ ขาดแคลน.

การกำหนดกฎพื้นฐานของธรณีเคมีมีให้ในหน้า p

ไฮโดรเจน (H) เป็นองค์ประกอบทางเคมีที่เบามาก โดยมีเนื้อหาอยู่ในเปลือกโลก 0.9% โดยน้ำหนัก และ 11.19% ในน้ำ

ลักษณะของไฮโดรเจน

เป็นก๊าซชนิดแรกในบรรดาก๊าซที่มีความสว่าง ภายใต้สภาวะปกติ มันจะไม่มีรส ไม่มีสี และไม่มีกลิ่นอย่างแน่นอน เมื่อมันเข้าสู่เทอร์โมสเฟียร์ มันจะบินออกไปในอวกาศเนื่องจากมีน้ำหนักเบา

ในจักรวาลนี้เป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีจำนวนมากที่สุด (75% ของมวลสารทั้งหมด) มากเสียจนมีดาวหลายดวงในอวกาศถูกสร้างขึ้นมาทั้งหมด ตัวอย่างเช่นดวงอาทิตย์ ส่วนประกอบหลักคือไฮโดรเจน และความร้อนและแสงเป็นผลมาจากการปล่อยพลังงานเมื่อนิวเคลียสของวัสดุมารวมกัน นอกจากนี้ในอวกาศยังมีเมฆทั้งโมเลกุลที่มีขนาด ความหนาแน่น และอุณหภูมิต่างกัน

คุณสมบัติทางกายภาพ

อุณหภูมิและความดันสูงจะเปลี่ยนคุณสมบัติอย่างมีนัยสำคัญ แต่ภายใต้สภาวะปกติจะ:

มีค่าการนำความร้อนสูงเมื่อเปรียบเทียบกับก๊าซชนิดอื่น

ปลอดสารพิษและละลายได้ไม่ดีในน้ำ

ด้วยความหนาแน่น 0.0899 กรัม/ลิตร ที่ 0°C และ 1 atm.

กลายเป็นของเหลวที่อุณหภูมิ -252.8°C

จะแข็งตัวที่อุณหภูมิ -259.1°C.

ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ 120.9.106 J/kg.

ต้องใช้แรงดันสูงและอุณหภูมิต่ำมากจึงจะเปลี่ยนเป็นของเหลวหรือของแข็งได้ ในสถานะของเหลว จะเป็นของเหลวและแสง

คุณสมบัติทางเคมี

ภายใต้ความกดดันและเมื่อเย็นลง (-252.87 องศาเซลเซียส) ไฮโดรเจนจะมีสถานะเป็นของเหลว ซึ่งมีน้ำหนักเบากว่าอะนาล็อกใดๆ ใช้พื้นที่น้อยกว่าในรูปก๊าซ

มันเป็นอโลหะทั่วไป ในห้องปฏิบัติการ มันถูกผลิตโดยการทำปฏิกิริยาโลหะ (เช่นสังกะสีหรือเหล็ก) กับกรดเจือจาง ภายใต้สภาวะปกติ สารจะไม่ทำงานและทำปฏิกิริยากับสารที่ไม่ใช่โลหะเท่านั้น ไฮโดรเจนสามารถแยกออกซิเจนออกจากออกไซด์ และลดโลหะออกจากสารประกอบได้ มันและสารผสมทำให้เกิดพันธะไฮโดรเจนกับธาตุบางชนิด

ก๊าซละลายได้ดีในเอธานอลและโลหะหลายชนิด โดยเฉพาะแพลเลเดียม เงินไม่ละลายมัน ไฮโดรเจนสามารถออกซิไดซ์ได้ในระหว่างการเผาไหม้ในออกซิเจนหรืออากาศ และเมื่อทำปฏิกิริยากับฮาโลเจน

เมื่อรวมกับออกซิเจนจะเกิดน้ำขึ้น หากอุณหภูมิเป็นปกติ ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นอย่างช้าๆ หากอุณหภูมิสูงกว่า 550°C จะระเบิด (กลายเป็นก๊าซระเบิด)

การค้นหาไฮโดรเจนในธรรมชาติ

แม้ว่าโลกของเราจะมีไฮโดรเจนอยู่มากมาย แต่ก็ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะพบในรูปแบบบริสุทธิ์ เพียงเล็กน้อยสามารถพบได้ในระหว่างการปะทุของภูเขาไฟ ระหว่างการผลิตน้ำมัน และบริเวณที่อินทรียวัตถุสลายตัว

มากกว่าครึ่งหนึ่งของปริมาณทั้งหมดอยู่ในองค์ประกอบที่มีน้ำ นอกจากนี้ยังรวมอยู่ในโครงสร้างของน้ำมัน ดินเหนียวต่างๆ ก๊าซไวไฟ สัตว์ และพืช (การมีอยู่ในทุกเซลล์ของสิ่งมีชีวิตคือ 50% ตามจำนวนอะตอม)

วัฏจักรไฮโดรเจนในธรรมชาติ

ทุกปี ซากพืชจำนวนมหาศาล (พันล้านตัน) จะสลายตัวในแหล่งน้ำและดิน และการสลายตัวนี้จะปล่อยไฮโดรเจนจำนวนมากออกสู่ชั้นบรรยากาศ นอกจากนี้มันยังถูกปล่อยออกมาในระหว่างการหมักที่เกิดจากแบคทีเรีย การเผาไหม้ และมีส่วนร่วมในวัฏจักรของน้ำร่วมกับออกซิเจน

การใช้งานไฮโดรเจน

มนุษยชาติใช้องค์ประกอบนี้อย่างแข็งขันในกิจกรรมของมัน ดังนั้นเราจึงได้เรียนรู้ที่จะได้รับมันในระดับอุตสาหกรรมเพื่อ:

อุตุนิยมวิทยา การผลิตสารเคมี

การผลิตเนยเทียม

เป็นเชื้อเพลิงจรวด (ไฮโดรเจนเหลว);

อุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าเพื่อทำความเย็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

การเชื่อมและตัดโลหะ

ไฮโดรเจนจำนวนมากถูกใช้ในการผลิตน้ำมันเบนซินสังเคราะห์ (เพื่อปรับปรุงคุณภาพของเชื้อเพลิงคุณภาพต่ำ) แอมโมเนีย ไฮโดรเจนคลอไรด์ แอลกอฮอล์ และวัสดุอื่นๆ พลังงานนิวเคลียร์ใช้ไอโซโทปของมันอย่างแข็งขัน

ยา "ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์" ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในโลหะวิทยา อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ การผลิตเยื่อกระดาษและกระดาษ สำหรับการฟอกผ้าลินินและผ้าฝ้าย สำหรับการผลิตสีย้อมผมและเครื่องสำอาง โพลีเมอร์ และในทางการแพทย์เพื่อรักษาบาดแผล

ธรรมชาติ "ระเบิด" ของก๊าซนี้อาจกลายเป็นอาวุธร้ายแรงได้ - ระเบิดไฮโดรเจน การระเบิดของมันมาพร้อมกับการปล่อยสารกัมมันตภาพรังสีจำนวนมหาศาลและเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิด

การสัมผัสไฮโดรเจนเหลวกับผิวหนังอาจทำให้เกิดอาการบวมเป็นน้ำเหลืองอย่างรุนแรงและเจ็บปวดได้