Se ti viene chiesto di elencare gli elementi chimici che compongono la maggior parte della Terra, potresti essere sorpreso da quanto sia difficile indovina gli elementi giusti senza sapere più di quanto la persona media sappia su tutto questo sporco, rock e metal sotto i piedi. (Vorresti anche sapere se il tuo quizer chiedeva informazioni sulla composizione dell'atmosfera sopra la Terra, anche un argomento di geoscienza comune.)
Gli elementi sono diversi tipi di atomi e al 2020 ne erano stati identificati 118, 92 dei quali si trovano in quantità significative in natura. Sebbene sia impossibile conoscere con certezza la composizione precisa degli strati più profondi della Terra, quattro elementi da soli costituiscono quasi il 90% della porzione più alta della Terra, o crosta; altri quattro rappresentano i nove decimi del resto.
Strati della Terra
La Terra più o meno sferica, di circa 8.000 miglia (poco meno di 13.000 chilometri o km) al centro, è divisa in tre strati geologici:
- Un molto sottile Crosta estendendosi dalla superficie, circa 3 miglia (5 km) di spessore;
-
un mantello circa 1.800 miglia
(2.890 chilometri)
denso, composto principalmente da rocce di magnesio e ferro; * a nucleo circa 2.200 miglia (3.400 km) di spessore e compreso un centro di ferro solido che circonda un "anello" fuso (liquido caldo) di ferro e nichel (vedi sotto).
La crosta terrestre è composta quasi interamente da otto elementi, quattro dei quali da soli rivendicano quasi i nove decimi del peso totale di questo strato: ossigeno arriva al 46,6 percento in massa, seguito da silicio al 27,7 per cento, alluminio all'8,1% e ferro al 5 per cento.
- I restanti elementi della crosta sono calcio, 3,6%; sodio, 2,8 percento, potassio, 2,6 percento e magnesio, 2,1 percento.
Quasi il 100% della massa del nucleo terrestre è composto dai due elementi ferro e nichel. Gli scienziati hanno concluso questo dalla conoscenza che il nucleo deve essere 13 volte più denso dell'acqua, lasciando solo una combinazione di ferro fuso e nichel come candidati plausibili.
Gli elementi più abbondanti sulla Terra
Ossigeno: Questo elemento familiare, è il numero 6 nella tavola periodica degli elementi, costituisce circa il 47 percento della massa della crosta ed è anche abbondante (fortunatamente) nell'atmosfera. È anche il principale componente, in massa, dell'acqua.
Poiché gli atomi di ossigeno sono leggeri rispetto agli altri elementi predominanti nella crosta terrestre, il fatto che la loro massa totale rappresenti quasi la metà della crosta significa che la frazione dei suoi atomi costituito da ossigeno è addirittura superiore alla frazione di massa.
Silicio: Questo elemento, il numero 14 della tavola periodica, esiste come solido cristallino. Reagisce male con la maggior parte degli altri elementi, ma ha eluso a lungo l'isolamento da parte dei chimici a causa della sua affinità per l'ossigeno e quindi della sua tendenza a rimanere "travestito" da ossido di silicio.
- Il silicio non deve essere confuso con silicone, che è un polimero fatto di silicio, ossigeno e altri elementi. È comunemente usato in olio, grasso e altri mezzi fisici.
Alluminio: Questo metallo è il numero 13 sulla tavola periodica, un numero atomico e quindi un protone in meno rispetto al silicio. È amagnetico e altamente reattivo, tanto che raramente si trova alluminio puro. Invece, si trova solitamente incastonato all'interno di rocce e combinato con altri composti
Ferro: Il ferro, numero atomico 26, è un elemento famoso, vitale sia nell'edilizia che nell'ingegneria (il ferro rappresenta quasi tutta la massa della maggior parte dei tipi di acciaio, per esempio) e la fisiologia umana (il ferro è un componente necessario dei globuli rossi che legano l'ossigeno, o eritrociti, nel flusso sanguigno). Si trova in tutti e tre gli strati della Terra in quantità significative.