地壳中哪些元素比较多?
从元素周期表上我们可以看到,在地球上发现的化学元素已有109种。其中93号起至109号共17种元素都是用核反应法人工合成的,因而被称为人造元素。此外,元素周期表上的43号、61号、85号和87号四种兀素也都是用核反应法人工合成的元素。 所以,在地壳中很难找得到这些元素的踪迹,其中有些元素在自然界根本就不可能存在。那么,在地壳中能找到的88种天然元素当中,哪些元素的含量多些、哪些元素的含量较少呢?早在1889年,美国化学家克拉克就开始研究这个问题了。 他总结了世界各地5759个矿样的分析数据,第一次提出了各种元素在地壳中的平均含量值。为了纪念克拉克的开创性工作,后人就把元素在地壳中平均含...全部
从元素周期表上我们可以看到,在地球上发现的化学元素已有109种。其中93号起至109号共17种元素都是用核反应法人工合成的,因而被称为人造元素。此外,元素周期表上的43号、61号、85号和87号四种兀素也都是用核反应法人工合成的元素。
所以,在地壳中很难找得到这些元素的踪迹,其中有些元素在自然界根本就不可能存在。那么,在地壳中能找到的88种天然元素当中,哪些元素的含量多些、哪些元素的含量较少呢?早在1889年,美国化学家克拉克就开始研究这个问题了。
他总结了世界各地5759个矿样的分析数据,第一次提出了各种元素在地壳中的平均含量值。为了纪念克拉克的开创性工作,后人就把元素在地壳中平均含量的百分比叫做克拉克值,后来又有人把克拉克值称为“元素的丰度”。
现在已经知道,在88种天然元素中,氧元素含量最多,竟独占了地壳质量的49。 13% ;其次为硅元素,它占了 26。0%。包括氧、硅在内的12种常见元素,即氧、硅、铝、铁:钙、钠、钾、镁、氢、钛、碳、氯,共占了地壳总重量的99。
47%,而其余的66种元素仅占0。 35%。克拉克值最初只是表示元素在地壳中的质量百分比,所以又称质量克拉克值。后来,化学家们认识到,各种元素的原子数量对发生在地壳中的化学作用显得更为重要,于是又提出元素原子的百分比概念,并称其为原子克拉克值。
经换算后可知,地壳中原子数含量最多的依次是氧、硅、氢、铝、钠、镁、钙、铁、钾、碳等元素,其中,氢元素从质量克拉克值的第九位跃到了第三位,显然这是氢的原子量为最小的缘故。在研究元素的丰度大小时,人们又发现了一个有趣的现象,即原子中质子数为偶数的元素的丰度值,通常大于邻近的奇数质子数元素的丰度值。
例如在元素周期表上前28种元素中,偶数元素的质量占了86。 36% (原子数占了73。 86% ),而奇数元素的质量仅占13。 64% (原子数占26。 14%)。当然,上述规律也有一些例外,例如稀有气体都是偶数元素,但它们的丰度值都很小。
对元素丰度的测定和研究,有助于研究宇宙元素的起源。例如宇宙大爆炸模型认为,宇宙起源于极热和密度很大的原始火球,大爆炸使宇宙不断膨胀,并不断降温◦当温度降到101QK时,中子开始失去自由存在的条件,发生衰变或与质子结合。
然后在形成的恒星中通过“氢燃烧”、“氦燃烧”、“静态碳、氧和硅燃烧”等错综复杂的过程,产生了我们今天能够找到的各种不同的元素,并由这些元素组成了丰富多彩的物质世界。收起