Dacă vi se cere să enumerați elementele chimice care alcătuiesc cea mai mare parte a Pământului, ați putea fi surprins de cât de greu este ghici elementele potrivite fără să știi mai mult decât știe o persoană obișnuită despre toată murdăria, stânca și metalul sub picioare. (Ați dori, de asemenea, să știți dacă chestionarul dvs. a întrebat despre compoziția atmosferei de mai sus Pământul, de asemenea un subiect comun de geoștiință.)
Elementele sunt diferite tipuri de atomi și, începând din 2020, 118 dintre aceștia au fost identificați, dintre care 92 apar în cantități semnificative în natură. Deși este imposibil să se știe cu certitudine compoziția precisă a straturilor mai adânci ale Pământului, doar patru elemente reprezintă aproape 90 la sută din porțiunea superioară a Pământului sau crustă; încă patru reprezintă nouă zecimi din rest.
Straturile Pământului
Pământul mai mult sau mai puțin sferic, la aproximativ 8.000 de mile (puțin sub 13.000 de kilometri sau km) prin mijloc, este împărțit în trei straturi geologice:
- Un foarte subțire crustă extinzându-se de la suprafață, cu o grosime de aproximativ 5 km;
-
A manta aproximativ 1.800 de mile
(2.890 km)
gros, compus în principal din roci de magneziu și fier; * A nucleu grosime de aproximativ 3.400 km (2.200 mile) și care include un centru solid de fier care înconjoară un „inel” topit (lichid fierbinte) de fier și nichel (vezi mai jos).
Crusta pământului este alcătuită aproape în întregime din opt elemente, dintre care patru singure revendică aproape nouă zecimi din greutatea totală a acestui strat: oxigen ajunge la 46,6 la sută în masă, urmat de siliciu la 27,7 la sută, aluminiu la 8,1 la sută și fier la 5 procente.
- Restul elementelor de crustă sunt calciu, 3,6 la sută; sodiu, 2,8 la sută, potasiu, 2,6 la sută și magneziu, 2,1 la sută.
Aproape 100 la sută din masa nucleului Pământului este compusă din cele două elemente fier și nichel. Oamenii de știință au concluzionat acest lucru din știința faptului că miezul trebuie să fie de 13 ori mai dens decât apa, lăsând doar o combinație de fier topit și nichel ca candidați plauzibili.
Cele mai abundente elemente de pe Pământ
Oxigen: Acest element familiar, este numărul 6 pe tabelul periodic al elementelor, reprezintă aproximativ 47% din masa scoarței și este, de asemenea, abundent (din fericire) în atmosferă. Este, de asemenea, componenta principală, în masă, a apei.
Deoarece atomii de oxigen sunt ușori în comparație cu celelalte elemente predominante în scoarța Pământului, faptul că masa lor totală reprezintă aproape jumătate din scoarță înseamnă că fracțiunea sa atomi care constă din oxigen este chiar mai mare decât fracția de masă.
Siliciu: Acest element, numărul 14 de pe tabelul periodic, există ca un solid de cristal. Reacționează slab cu majoritatea celorlalte elemente, dar a evitat izolarea de către chimiști pentru o lungă perioadă de timp datorită afinității sale pentru oxigen și, astfel, a tendinței sale de a rămâne „deghizat” ca oxid de siliciu.
- Siliciul nu trebuie confundat cu silicon, care este un polimer format din siliciu, oxigen și alte elemente. Este utilizat în mod obișnuit în ulei, grăsimi și alte medii fizice.
Aluminiu: Acest metal este numărul 13 pe tabelul periodic, un număr atomic și deci un proton timid de siliciu. Este nemagnetic și foarte reactiv, atât de mult încât rar se găsește aluminiu pur. În schimb, se găsește de obicei încorporat în roci și combinat cu alți compuși
Fier: Fierul, numărul atomic 26, este un element celebru, vital atât în construcții, cât și în inginerie (fierul reprezintă aproape toată masa celor mai multe tipuri de oţel, de exemplu) și fiziologia umană (fierul este o componentă necesară a celulelor roșii din sânge care leagă oxigenul sau eritrocite, în fluxul sanguin). Se găsește în toate cele trei straturi ale Pământului în cantități semnificative.