Ha felkérik, hogy sorolja fel azokat a kémiai elemeket, amelyek a Föld nagy részét alkotják, akkor meglepődhet, hogy milyen nehéz találd ki a megfelelő elemeket, anélkül, hogy többet tudnál, mint az átlagember, arról a szennyeződésről, szikláról és fémről láb alatt. (Azt is tudni szeretné, hogy a kvízírója érdeklődött-e a légkör összetételéről felett a Föld, szintén gyakori geotudományi téma.)
Az elemek különböző típusú atomok, és 2020-ig 118-at azonosítottak, amelyek közül 92 jelentős mennyiségben fordul elő a természetben. Noha a Föld mélyebb rétegeinek pontos összetételét nem lehet biztosan tudni, önmagában négy elem alkotja a Föld legfelső részének vagy kérgének csaknem 90 százalékát; további négy a maradék kilenctizedét teszi ki.
A Föld rétegei
A többé-kevésbé gömb alakú Föld, mintegy 8000 mérföld (alig kevesebb, mint 13 000 kilométer vagy km) közepén keresztül, három geológiai rétegre oszlik:
- Egy nagyon vékony kéreg a felszíntől lefelé haladva körülbelül 5 km vastag;
-
a palást körülbelül 1800 mérföld
(2890 km)
vastag, főleg magnézium- és vaskövekből áll; * a mag kb. 2200 mérföld (3400 km) vastag és tartalmaz egy szilárd vasközpontot, amely körülvesz egy olvadt (forró folyadék) vas- és nikkel "gyűrűt" (lásd alább).
A földkéreg szinte teljes egészében nyolc elemből áll, közülük egyedül négy a réteg teljes tömegének majdnem kilenctizedét igényli: oxigén 46,6 tömegszázalékban jön be, majd ezt követi szilícium 27,7 százalékon, alumínium 8,1 százalékkal és Vas 5 százalékkal.
- A fennmaradó kéregelemek 3,6% kalcium; nátrium, 2,8%, kálium, 2,6% és magnézium, 2,1%.
A Föld magjának tömegének csaknem 100 százalékát a két elem vas, nikkel alkotja. A tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy a magnak 13-szor olyan sűrűnek kell lennie, mint a víz, és csak az olvadt vas és nikkel valamilyen kombinációja marad hihető jelölt.
A Föld legbőségesebb elemei
Oxigén: Ez a megszokott elem a periódusos rendszer 6. helyén áll, a kéreg tömegének körülbelül 47 százalékát teszi ki, és a légkörben is (szerencsére) bővelkedik. Ez a víz fő tömegkomponense is.
Mivel az oxigénatomok könnyűek a földkéreg többi domináns eleméhez képest, az a tény, hogy teljes tömegük a kéreg majdnem felét teszi ki, azt jelenti, hogy a atomok amely oxigénből áll, még nagyobb, mint a tömegfrakció.
Szilícium: Ez az elem, a periódusos rendszer 14. száma, kristályos szilárd anyagként létezik. Rosszul reagál a legtöbb más elemmel, de sokáig elkerülte a vegyészek izolációját, mivel oxigénhez való affinitása és így hajlamos szilícium-oxiddá "álcázni".
- A szilíciumot nem szabad összetéveszteni szilikon, amely szilíciumból, oxigénből és más elemekből készült polimer. Általában olajban, zsírban és más fizikai közegben használják.
Alumínium: Ez a fém a periódusos rendszer 13. száma, egy atomszám, és ezáltal egy szilíciumtól félénk proton. Nem mágneses és nagyon reaktív, annyira, hogy tiszta alumíniumot ritkán találunk. Ehelyett általában kőzetekbe ágyazva és más vegyületekkel kombinálva található
Vas: A vas, a 26-os atom, híres elem, létfontosságú mind az építőiparban, mind a mérnöki munkában (a vas a legtöbb acél-, például) és az emberi fiziológia (a vas az oxigént kötő vörösvérsejtek szükséges összetevője, vagy vörösvértestek, a véráramban). Az Is a Föld mindhárom rétegében jelentős mennyiségben található meg.
