Jeśli zostaniesz poproszony o wymienienie pierwiastków chemicznych, z których składa się większość Ziemi, możesz być zaskoczony, jak trudno jest odgadnij właściwe elementy, nie wiedząc więcej niż przeciętny człowiek o całym tym brudu, kamieniu i metalu pod nogami. (Chciałbyś też wiedzieć, czy Twój quizer pytał o skład atmosfery powyżej Ziemia, również częsty temat nauk o Ziemi).
Pierwiastki to różne rodzaje atomów, a do 2020 r. zidentyfikowano 118 z nich, z których 92 występują w znacznych ilościach w przyrodzie. Chociaż nie jest możliwe ustalenie dokładnego składu głębszych warstw Ziemi, same cztery pierwiastki stanowią prawie 90 procent najwyższej części Ziemi, czyli skorupy; cztery kolejne stanowią dziewięć dziesiątych reszty.
Warstwy Ziemi
Mniej lub bardziej kulista Ziemia, około 8000 mil (niecałe 13 000 kilometrów) przez środek, jest podzielona na trzy warstwy geologiczne:
- Bardzo cienka Skorupa wystające z powierzchni, o grubości około 5 km;
-
za płaszcz około 1800 mil
(2890 km)
miąższe, złożone głównie ze skał magnezowych i żelaznych; * a
rdzeń około 2200 mil (3400 km) grubości i zawiera solidne żelazne centrum otaczające roztopiony (gorący płyn) „pierścień” z żelaza i niklu (patrz poniżej).
Skorupa ziemska składa się prawie w całości z ośmiu pierwiastków, z których cztery same stanowią prawie dziewięć dziesiątych całkowitej masy tej warstwy: tlen ma 46,6 procent masy, a następnie krzem 27,7 proc., aluminium na 8,1 procent i żelazo na poziomie 5 proc.
- Pozostałe elementy skorupy to wapń, 3,6 procent; sód 2,8 procent, potas 2,6 procent i magnez 2,1 procent.
Prawie 100 procent masy jądra Ziemi składa się z dwóch pierwiastków, żelaza i niklu. Naukowcy wywnioskowali to na podstawie wiedzy, że rdzeń musi być 13 razy gęstszy od wody, pozostawiając jedynie pewną kombinację stopionego żelaza i niklu jako prawdopodobnych kandydatów.
Najbogatsze pierwiastki na ziemi
Tlen: Ten znajomy pierwiastek, numer 6 w układzie okresowym pierwiastków, stanowi około 47 procent masy skorupy i występuje (na szczęście) obficie (na szczęście) w atmosferze. Jest to również główny składnik masowy wody.
Ponieważ atomy tlenu są lekkie w porównaniu z innymi dominującymi pierwiastkami w skorupie ziemskiej, fakt, że ich całkowita masa stanowi prawie połowę skorupy oznacza, że ułamek jej atomy który składa się z tlenu jest nawet wyższy niż ułamek masowy.
Krzem: Ten pierwiastek, numer 14 w układzie okresowym, istnieje jako kryształowe ciało stałe. Słabo reaguje z większością innych pierwiastków, ale przez długi czas wymykał się chemikom izolacji ze względu na swoje powinowactwo do tlenu, a tym samym tendencję do pozostawania w „przebraniu” za tlenek krzemu.
- Krzemu nie należy mylić z silikon, który jest polimerem wykonanym z krzemu, tlenu i innych pierwiastków. Jest powszechnie stosowany w oleju, smarze i innych mediach fizycznych.
Aluminium: Ten metal jest numerem 13 w układzie okresowym pierwiastków, jedną liczbą atomową, a więc jednym protonem nieśmiałym od krzemu. Jest niemagnetyczny i bardzo reaktywny, do tego stopnia, że rzadko można znaleźć czyste aluminium. Zamiast tego zwykle znajduje się w skałach i łączy się z innymi związkami
Żelazo: Żelazo, liczba atomowa 26, jest znanym pierwiastkiem, niezbędnym zarówno w budownictwie, jak i inżynierii (żelazo stanowi prawie całą masę większości rodzajów stal, na przykład) i fizjologii człowieka (żelazo jest wymaganym składnikiem czerwonych krwinek wiążących tlen lub erytrocytywe krwi). Występuje we wszystkich trzech warstwach Ziemi w znacznych ilościach.
