Ποια τέσσερα στοιχεία αποτελούν σχεδόν το 90% της Γης;

Εάν σας ζητηθεί να αναφέρετε τα χημικά στοιχεία που αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος της Γης, μπορεί να εκπλαγείτε από το πόσο δύσκολο είναι μαντέψτε τα σωστά στοιχεία χωρίς να ξέρετε περισσότερα από όσα κάνει ο μέσος άνθρωπος για όλα αυτά τα χώματα, τα ροκ και τα μέταλλα καταγής. (Θα θέλατε επίσης να μάθετε εάν το κουίζ σας ρωτούσε για τη σύνθεση της ατμόσφαιρας πάνω από τη Γη, επίσης ένα κοινό θέμα γεωεπιστήμης.)

Τα στοιχεία είναι διαφορετικά είδη ατόμων, και από το 2020, 118 από αυτά είχαν εντοπιστεί, 92 εκ των οποίων εμφανίζονται σε σημαντικές ποσότητες στη φύση. Παρόλο που είναι αδύνατο να γνωρίζουμε με βεβαιότητα την ακριβή σύνθεση των βαθύτερων στρωμάτων της Γης, μόνο τέσσερα στοιχεία αποτελούν σχεδόν το 90 τοις εκατό του ανώτερου τμήματος της Γης ή φλοιό. τέσσερα ακόμη αντιπροσωπεύουν τα εννέα δέκατα των υπόλοιπων.

Η περισσότερο-ή-λιγότερο-σφαιρική Γη, περίπου 8.000 μίλια (μόλις κάτω από 13.000 χιλιόμετρα ή χιλιόμετρα) μέσω της μέσης, χωρίζεται σε τρία γεωλογικά στρώματα:

• Πολύ λεπτό κρούστα εκτείνεται κάτω από την επιφάνεια, πάχους περίπου 3 μιλίων (5 km).

• ένα μανδύας περίπου 1.800 μίλια

  (2.890 χλμ.)

  παχύ, αποτελούμενο κυρίως από πετρώματα μαγνησίου και σιδήρου. * ένα πυρήνας περίπου 2.200 μίλια (3.400 χλμ.) πάχος και περιλαμβάνει ένα στερεό σίδερο κέντρο που περιβάλλει ένα λιωμένο (ζεστό υγρό) "δακτύλιο" σιδήρου και νικελίου (βλ. παρακάτω).

Ο φλοιός της Γης αποτελείται σχεδόν εξ ολοκλήρου από οκτώ στοιχεία, τέσσερα από αυτά μόνο που απαιτούν σχεδόν εννέα δέκατα του συνολικού βάρους αυτού του στρώματος: οξυγόνο έρχεται στο 46,6 τοις εκατό κατά μάζα, ακολουθούμενο από πυρίτιο στο 27,7 τοις εκατό, αλουμίνιο στο 8,1 τοις εκατό και σίδερο στο 5 τοις εκατό.

• Τα υπόλοιπα στοιχεία κρούστας είναι ασβέστιο, 3,6 τοις εκατό. νάτριο, 2,8%, κάλιο, 2,6% και μαγνήσιο, 2,1%.

Σχεδόν το 100 τοις εκατό της μάζας του πυρήνα της Γης αποτελείται από τα δύο στοιχεία σιδήρου και νικελίου. Οι επιστήμονες το έχουν καταλήξει από τη γνώση ότι ο πυρήνας πρέπει να είναι 13 φορές πιο πυκνός από το νερό, αφήνοντας μόνο έναν συνδυασμό λιωμένου σιδήρου και νικελίου ως εύλογους υποψηφίους.

Οξυγόνο: Αυτό το γνωστό στοιχείο, είναι ο αριθμός 6 στον περιοδικό πίνακα στοιχείων, αποτελεί περίπου το 47% της μάζας του φλοιού και είναι επίσης άφθονο (ευτυχώς) στην ατμόσφαιρα. Είναι επίσης το κύριο συστατικό, κατά μάζα, του νερού.
Δεδομένου ότι τα άτομα οξυγόνου είναι ελαφριά σε σύγκριση με τα άλλα κυρίαρχα στοιχεία στον φλοιό της Γης, το γεγονός ότι η συνολική μάζα τους αντιπροσωπεύει σχεδόν το ήμισυ του φλοιού σημαίνει ότι το κλάσμα του άτομα που αποτελείται από οξυγόνο είναι ακόμη υψηλότερο από το κλάσμα μάζας.

Πυρίτιο: Αυτό το στοιχείο, αριθμός 14 στον περιοδικό πίνακα, υπάρχει ως κρυσταλλικό στερεό. Αντιδρά άσχημα με τα περισσότερα άλλα στοιχεία, αλλά αποφεύγει την απομόνωση από χημικούς για μεγάλο χρονικό διάστημα λόγω της συγγένειας του με το οξυγόνο και, συνεπώς, την τάση του να παραμένει «μεταμφιεσμένη» ως οξείδιο του πυριτίου.

• Το πυρίτιο δεν πρέπει να συγχέεται σιλικόνη, το οποίο είναι ένα πολυμερές κατασκευασμένο από πυρίτιο, οξυγόνο και άλλα στοιχεία. Χρησιμοποιείται συνήθως σε λάδια, γράσα και άλλα φυσικά μέσα.

Αλουμίνιο: Αυτό το μέταλλο είναι ο αριθμός 13 στον περιοδικό πίνακα, ένας ατομικός αριθμός και έτσι ένα πρωτόνιο ντροπαλό από πυρίτιο. Είναι μη μαγνητικό και εξαιρετικά αντιδραστικό, τόσο πολύ που το αγνό αλουμίνιο σπάνια βρίσκεται. Αντ 'αυτού, συνήθως βρίσκεται ενσωματωμένο σε βράχους και συνδυάζεται με άλλες ενώσεις

Σίδερο: Ο σίδηρος, ατομικός αριθμός 26, είναι ένα διάσημο στοιχείο, ζωτικής σημασίας τόσο στην κατασκευή όσο και στη μηχανική (ο σίδηρος αντιπροσωπεύει σχεδόν όλη τη μάζα των περισσότερων ειδών ατσάλι, για παράδειγμα) και ανθρώπινη φυσιολογία (ο σίδηρος είναι ένα απαιτούμενο συστατικό των δεσμευμένων με οξυγόνο ερυθρών αιμοσφαιρίων, ή ερυθροκύτταρα, στην κυκλοφορία του αίματός σας). Βρίσκεται και στα τρία στρώματα της Γης σε σημαντικές ποσότητες.