Abundența elementelor chimice

Pământul s-a format din același nor de materie care a format Soarele, dar planetele au dobândit compoziții diferite în timpul formarea și evoluția sistemului solar. La rândul său, istoria naturală a Pământului a făcut ca anumite părți ale acestei planete să aibă concentrații diferite ale elementelor.

Compoziția în vrac a Pământului în funcție de masa elementară este aproximativ similară cu compoziția brută a sistemului solar , diferențele majore fiind că Pământului îi lipsesc o mare parte din elementele volatile hidrogen, heliu, neon și azot, precum și carbonul care s-a pierdut ca hidrocarburi volatile. Compoziția elementară rămasă este aproximativ tipică pentru planetele interioare „stâncoase”, care s-au format în zona termică unde căldura solară a condus compușii volatili în spațiu. Pământul reține oxigenul ca a doua cea mai mare componentă a masei sale (și cea mai mare fracțiune atomică), în principal din acest element fiind reținut în minerale de silicat care au un punct de topire foarte mare și o presiune de vapori scăzută. „643d45916a”>

Abundențe estimate de elemente chimice pe Pământ. Cele două coloane din dreapta dau fracția de masă în părți pe milion (ppm) și fracția după numărul de atomi din părți pe miliard (ppb). Număr atomic Nume Simbol Fracție de masă (ppm) Fracție atomică (ppb) 8 oxigen O 297000 482.000.000 12 magneziu Mg 154000 164,000,000 14 siliciu Si 161000 150.000.000 26 fier Fe 319000 148.000.000 13 aluminiu Al 15900 15.300.000 20 calciu Ca 17100 11,100,000 28 nichel Ni 18220 8,010,000 1 hidrogen H 260 6.700.000 16 sulf S 6350 5.150.000 24 crom Cr 4700 2.300.000 11 sodiu Na 1800 2.000.000 6 carbon C 730 1.600.000 15 fosfor P 1210 1.020.000 25 mangan Mn 1700 800.000 22 titan Ti 810 440.000 27 cobalt Co 880 390.000 19 potasiu K 160 110.000 17 clor Cl 76 56.000 23 vanadiu V 105 53.600 7 azot N 25 46.000 29 cupru Cu 60 25.000 30 zinc Zn 40 16.000 9 fluor F 10 14.000 21 scandium Sc 11 6.300 3 litiu Li 1.10 4.100 38 stronțiu Sr 13 3.900 32 germaniu Ge 7.00 2.500 40 zirconiu Zr 7.10 2.000 31 galiu Ga 3.00 1.000 34 seleniu Se 2.70 890 56 bariu Ba 4.50 850 39 yttrium Y 2.90 850 33 arsenic Ca 1,70 590 5 bor B 0,20 480 42 molibden Mo 1,70 460 44 ruteniu Ru 1.30 330 78 platină Pt 1.90 250 46 paladiu Pd 1.00 240 58 cerium Ce 1.13 210 60 neodim Nd 0.84 150 4 beriliu Fii 0.05 140 41 niobiu Nb 0.44 120 76

osmiu

Os

0,90 120 77

iridium

Dl.

0,90

120

37

rubidiu

Rb

0,40 120 35

bromul

Br

0.30 97 57

lantan

La

0,44 82 66

disprosiu

Dy

0.46 74 64

gadoliniu

Sr

0.37 61

52

telur

Te

0.30 61 45

rodiu

clar

0,24 61 50

staniu

Sn

0.25 55 62 samariu

SM

0.27 47 68

erbiu

Er

0.30 47 70

ytterbi um

Yb

0.30 45 59

praseodim

Pr

0,17 31 82

Lead

HP

0,23 29 72

hafniu

HF

0,19 28 74

tungsten

W

0,17 24 79

aur

Au

0.16 21 48

cadmiu

Cd

0.08

18

63

Europiu

Nu

0.10

17

67

holmiu

Ho

0.10 16 47

silver

Rising

0.05 12 65

terbiu

Fair

0.07 11 51

antimoniu

SB

0.05 11 75

reniu

Re

0.08 10

53

iod

I

0.05 10 69

tuliu

TM

0.05 7 55

cesiu

Wc

0,04 7 71

lutețiu

Lu

0.05 7 90

toriu

Th

0.06 6 73

tantal

Ta

0.03

4

80

Mercur

HG

0.02 3 92

uraniu

G

0.02 2 49

indiu

0.01

2

81

taliu

TL

0.01

2

83

bismut

Be

0.01 1

CrustEdit

Graficul din dreapta ilustrează relativa Atomic superabundența a elementelor chimice din Pământ „s Upper continental crusta-partea care este relativ accesibil pentru măsurători și estimare.

Multe dintre elementele prezentate în graful sunt clasificate în (parțial suprapuse) categorii:

1. elemente (elemente majore în domeniul verde, și elemente minore într-un câmp verde deschis) formatoare de rocă;
2. rare elemente de pământ (lantanide, la, Lu, Sc și Y; etichetate în albastru);
3. metale industriale majore (producția globală > ~ 3 x 107 kg / an; etichetate în roșu);
4. Metale prețioase (etichetate în purpuriu);
5. Nouă cele mai rare „metale” – șase elemente de grup Platinum plus Au, Re, și Te (un metaloid) – în câmpul galben. Acestea sunt rare în crusta de banc solubil în fier și concentrat inițial în miezul Pământului. Telur este singurul cel mai sărăcit element în silicat Pământului față de Cosmic Abundenta, pentru că în plus la banc concentrat cele mai multe calcogenuri dense în miez ea a fost grav sărăcit de preaccretional Sortarea in Nebula mai volatile telur de hidrogen.

Rețineți că există două pauze în cazul techenetiu elementelor instabile (radioactive) (număr atomic 43) și promethium (număr atomic 61 ) Va fi.Aceste elemente sunt înconjurate de elemente stabile, totuși ambele au o perioadă de înjumătățire relativ scurtă (~ 4 milioane de ani și, respectiv, ~ 18 ani). Acestea sunt astfel extrem de rare, deoarece orice fracțiuni inițiale primordiale ale acestora în materialele din sistemul pre-solar s-au degradat de mult. Aceste două elemente sunt acum produse în mod natural numai prin fisiunea spontană a elementelor radioactive foarte grele (de exemplu, uraniu, toriu sau cantitățile de plutoniu care există în minereurile de uraniu), sau prin interacțiunea anumitor alte elemente cu razele cosmice. Atât tehneciul, cât și promițiul au fost identificați spectroscopic în atmosferele stelelor, unde sunt produse prin procese nucleosintetice în curs.

Există, de asemenea, pauze în graficul abundenței în care ar fi cele șase gaze nobile, deoarece acestea nu sunt legate chimic în scoarța Pământului și sunt generate numai în scoarță de lanțurile de dezintegrare din elemente radioactive și, prin urmare, sunt extrem de rare acolo.

Cele opt elemente naturale foarte rare, foarte radioactive (polonium) , astatin, franciu, radiu, actiniu, protactiniu, neptuniu și plutoniu) nu sunt incluse, deoarece oricare dintre aceste elemente care au fost prezente la formarea Pământului au decăzut cu eoni în urmă, iar cantitatea lor astăzi este neglijabilă și este produsă doar din dezintegrarea radioactivă a uraniului și torului.

Oxigenul și siliciul sunt în special cele mai comune elemente din scoarță. Pe Pământ și în planetele stâncoase în general, siliciul și oxigenul sunt mult mai frecvente decât co abundență smic. Motivul este că se combină între ele pentru a forma minerale silicatate. Alte elemente comune din punct de vedere cosmic, cum ar fi hidrogenul, carbonul și azotul, formează compuși volatili, cum ar fi amoniacul și metanul, care se fierb cu ușurință în spațiu de căldura formării planetare și / sau de lumina Soarelui.

Rare- elemente de pământEdit

Elementele de pământ „rare” reprezintă o denumire istorică greșită. Persistența termenului reflectă mai degrabă familiaritatea decât adevărata raritate. Elementele de pământ rar mai abundente sunt concentrate în mod similar în scoarță în comparație cu metalele industriale obișnuite, cum ar fi crom, nichel, cupru, zinc, molibden, staniu, tungsten sau plumb. Cele două elemente de pământuri rare cel puțin abundente (tuliu și lutetiu) sunt de aproape 200 de ori mai frecvente decât aurul. Cu toate acestea, spre deosebire de baza obișnuită și de metalele prețioase, elementele de pământuri rare au tendința foarte mică de a se concentra în zăcăminte de minereu exploatabile. În consecință, cea mai mare parte a aprovizionării lumii cu elemente de pământuri rare provine doar dintr-o mână de surse. Mai mult, metalele pământurilor rare sunt toate destul de asemănătoare din punct de vedere chimic și, prin urmare, sunt destul de dificil de separat în cantități de elemente pure.

Diferențele în abundența elementelor individuale ale pământului rar în crusta continentală superioară a Pământului reprezintă suprapunerea a două efecte, unul nuclear și unul geochimic. În primul rând, elementele de pământuri rare cu numere atomice pare (58Ce, 60Nd, …) au abundențe cosmice și terestre mai mari decât elementele adiacente ale pământului rar cu numere atomice impare (57La, 59Pr, …). În al doilea rând, elementele mai ușoare ale pământului rar sunt mai incompatibile (deoarece au raze ionice mai mari) și, prin urmare, sunt mai puternic concentrate în scoarța continentală decât elementele mai grele ale pământului rar. În majoritatea zăcămintelor de minereu de pământuri rare, primele patru elemente de pământuri rare – lantan, ceriu, praseodim și neodim – constituie 80% până la 99% din cantitatea totală de metal de pământuri rare care poate fi găsit în minereu.

MantleEdit

CoreEdit

OceanEdit

AtmosphereEdit

Ordinea elementelor după volum-fracție (care este aproximativ fracție molară moleculară) în atmosfera este azot (78,1%), oxigen (20,9%), argon (0,96%), urmată de (în ordine incertă) carbon și hidrogen deoarece vaporii de apă și dioxidul de carbon, care reprezintă cele mai multe dintre aceste două elemente în aer, sunt variabile sulf, fosfor și toate celelalte elemente nts sunt prezenți în proporții semnificativ mai mici.

Conform graficului curbei abundenței (deasupra dreptei), argonul, o componentă semnificativă dacă nu majoră a atmosferei, nu apare deloc în crustă. Acest lucru se datorează faptului că atmosfera are o masă mult mai mică decât scoarța, astfel încât argonul rămas în scoarță contribuie puțin la fracțiunea de masă acolo, în timp ce în același timp acumularea de argon în atmosferă a devenit suficient de mare pentru a fi semnificativă.

Soluri urbaneEdit

Pentru o listă completă a abundenței elementelor din solurile urbane, consultați Abundența elementelor (pagina de date) #Soluri urbane.