Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Интересное:
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Дисциплины:
2017-06-12 | 385 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Для геохимии важно выяснить принцип распространения химических элементов в земной коре. Почему одни из них часто встречаются в природе, другие значительно реже, а третьи вообще представляют собой «музейные редкости»?
Мощным инструментом для объяснения многих геохимических явлений служит Периодический закон Д.И. Менделеева. В частности с его помощью может быть исследован вопрос о распространённости химических элементов в земной коре.
Впервые связь геохимических свойств элементов с положением их в Периодической системе химических элементов показали Д.И. Менделеев, В.И. Вернадский и А.Е. Ферсман.
Правила (законы) геохимии
Правило Менделеева
В 1869 году, работая над периодическим законом, Д.И. Менделеев сформулировал правило: «Элементы с малым атомным весом в общем более распространены, чем элементы с большим атомным весом» (см. приложение 1, Периодическую систему химических элементов). Позднее, с раскрытием строения атома было показано, что у химических элементов с малой атомной массой число протонов приблизительно равно числу нейтронов в ядрах их атомов, то есть отношение этих двух величин равно или близко к единице: для кислорода = 1,0; для алюминия
У менее распространённых элементов в ядрах атомов преобладают нейтроны и отношение их числа к числу протонов существенно больше единицы: для радия ; для урана = 1,59.
Дальнейшее развитие «правило Менделеева» нашло в работах датского физика Нильса Бора и российского химика, академика АН СССР Виктора Ивановича Спицына.
Виктор Иванович Спицын (1902-1988) |
Правило Оддо
В 1914 году итальянский химик Джузеппе Оддо сформулировал другое правило: «Атомные веса наиболее распространённых элементов выражаются числами, кратными четырём, или мало отклоняются от таких чисел». Позднее это правило получило некоторую трактовку в свете новых данных о строении атомов: ядерная конструкция, состоящая из двух протонов и двух нейтронов [2р + 2n = Не2+ (альфа -частица, гелион] обладает особой прочностью.
|
Правило Гаркинса
В 1917 году американский физикохимик Уильям Дрепер Гаркинс (Харкинс) обратил внимание на то, что химические элементы с чётными атомными (порядковыми) номерами распространены в природе в несколько раз больше, чем соседние с ними элементы с нечётными номерами. Подсчёты подтвердили наблюдение: из первых 28 элементов периодической системы 14 чётных составляют до 86 %, а нечётные — только 13,6 % от массы земной коры.
В этом случае объяснением может служить тот факт, что химические элементы с нечётными значениями атомного номера содержат частицы, не связанные в гелионы, а потому являются менее стабильными.
Из правила Гаркинса имеется много исключений: так, чётные благордные газы распространены крайне слабо, а нечётный алюминий Al обгоняет по распространению чётный магний Mg. Однако есть предположения, что это правило распространяется не столько на земную кору, сколько на весь земной шар. Хотя достоверных данных о составе глубинных слоёв земного шара пока нет, но некоторые сведения позволяют предполагать, что количество магния в целом в земном шаре вдвое больше, чем алюминия. Количество же гелия He в космическом пространстве во много раз превосходит его земные запасы. Это едва ли не самый распространённый химический элемент Вселенной.
Правило Ферсмана
А.Е. Ферсман наглядно показал зависимость распространённости химических элементов в земной коре от их атомного (порядкового) номера. Эта зависимость становится особо очевидной, если построить график в координатах: атомный номер — логарифм атомного кларка. На графике прослеживается чёткая тенденция: атомные кларки понижаются с увеличением атомных номеров химических элементов.
|
Рис.. Распространённость химических элементов в земной коре
(lg C – логарифмы атомных кларков по Ферсману)
Рис. 5. Распространённость химических элементов во Вселенной
(lg C – логарифмы атомных кларков по Ферсману)
(данные о количестве атомов отнесены к 106 атомов кремния)
Сплошная кривая – чётные значения Z,
пунктирная – нечётные значения Z
Однако имеются и некоторые отклонения от этого правила: часть химических элементов значительно превосходит ожидаемые значения распространённости (кислород O, кремний Si, кальций Ca, железо Fe, барий Ba), а другие (литий Li, бериллий Be, бор B) встречаются много реже, чем следовало ожидать, исходя из правила Ферсмана. Такие химические элементы называются соответственно избыточными и дефицитными.
Формулировка основного закона геохимии дана на с.
|
|
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!