Jos sinua pyydetään luetteloimaan kemialliset alkuaineet, jotka muodostavat suurimman osan maapallosta, saatat olla yllättynyt siitä, kuinka vaikeaa siihen on arvaa oikeat elementit tietämättä enempää kuin keskimääräinen ihminen tekee kaiken tuon lian, kiven ja metallin jalkoihin. (Haluat myös tietää, kysyikö tietokilpailusi ilmakehän koostumuksesta edellä maapallolla, myös yleinen geotieteellinen aihe.)
Elementit ovat erilaisia atomeja, ja vuodesta 2020 lähtien niistä oli tunnistettu 118, joista 92 esiintyy luonnossa merkittävinä määrinä. Vaikka maapallon syvempien kerrosten tarkkaa koostumusta on mahdotonta tietää varmasti, yksin neljä elementtiä muodostaa lähes 90 prosenttia maapallon ylemmästä osasta eli kuoresta; neljä muuta edustaa loput yhdeksän kymmenesosaa.
Maan kerrokset
Enemmän tai vähemmän pallomainen maapallo, noin 8000 mailia (hieman alle 13000 kilometriä tai kilometriä) keskiosan läpi, on jaettu kolmeen geologiseen kerrokseen:
- Erittäin ohut kuori ulottuu pinnasta alas noin 5 mailin paksuiseksi;
-
a vaippa noin 1800 mailia
(2890 km)
paksu, koostuu pääasiassa magnesium- ja rautakivistä; * a ydin noin 2200 mailia (3400 km) paksu ja sisältäen kiinteän rautakeskuksen, joka ympäröi sulan (kuuman nesteen) raudan ja nikkelin "rengasta" (katso alla).
Maan kuori koostuu melkein kokonaan kahdeksasta alkuaineesta, joista neljä yksin vaatii melkein yhdeksän kymmenesosaa tämän kerroksen kokonaispainosta: happi tulee 46,6 painoprosenttia, jota seuraa pii 27,7 prosentissa, alumiini 8,1 prosentilla ja rauta- 5 prosentilla.
- Loput kuori-elementit ovat kalsiumia, 3,6 prosenttia; natrium, 2,8 prosenttia, kalium, 2,6 prosenttia ja magnesium, 2,1 prosenttia.
Lähes 100 prosenttia maapallon ytimestä koostuu kahdesta raudasta ja nikkelistä. Tutkijat ovat päätyneet tähän tietoon, että ytimen on oltava 13 kertaa tiheämpi kuin vesi, jättäen uskottaviksi ehdokkaiksi vain sulan raudan ja nikkelin yhdistelmän.
Maan runsaimmat elementit
Happi: Tämä tuttu alkuaine on numero 6 alkuaineiden jaksollisessa taulukossa, muodostaa noin 47 prosenttia kuoren massasta ja on myös runsaasti (onneksi) ilmakehässä. Se on myös veden pääkomponentti massana.
Koska happiatomit ovat kevyitä verrattuna muihin maankuoren hallitseviin elementteihin, se, että niiden kokonaismassa muodostaa melkein puolet kuoresta, tarkoittaa, että sen atomien joka koostuu hapesta, on jopa suurempi kuin massaosuus.
Piin: Tämä alkuaine, numero 14 jaksollisessa taulukossa, esiintyy kiteisenä kiinteänä aineena. Se reagoi huonosti useimpien muiden alkuaineiden kanssa, mutta kemikaalien välttämä eristäminen pitkään johtui hapen affiniteetistaan ja siten taipumuksestaan pysyä "naamioituna" piioksidiksi.
- Piin ei pidä sekoittaa siihen silikoni, joka on piistä, hapesta ja muista alkuaineista valmistettu polymeeri. Sitä käytetään yleisesti öljyssä, rasvassa ja muussa fyysisessä väliaineessa.
Alumiini: Tämä metalli on jaksollisen taulukon numero 13, yksi atominumero ja siten yksi piistä ujo protoni. Se ei ole magneettinen ja erittäin reaktiivinen, niin että puhdasta alumiinia löytyy harvoin. Sen sijaan se löytyy yleensä upotettuna kiviin ja yhdistettynä muihin yhdisteisiin
Rauta: Rauta, atominumero 26, on kuuluisa elementti, joka on elintärkeää sekä rakentamisessa että tekniikassa (rauta muodostaa melkein kaiken massan teräsesimerkiksi) ja ihmisen fysiologia (rauta on vaadittava komponentti happea sitovissa punasoluissa, tai punasolutveressäsi). Is löytyy maapallon kaikista kolmesta kerroksesta merkittävinä määrinä.