загрузка...
загрузка...
На головну

Визначення науки геохімія. Періодичний закон Д. І. Менделєєва. Геохімічні класифікації елементів

Дивіться також:
  1. B) Готівковий буття закону
  2. E. в запереченні ролі науки
  3. I закон Менделя - закон одноманітності гібридів першого покоління.
  4. I закон Рауля
  5. I закон термодинаміки
  6. I. ВИЗНАЧЕННЯ
  7. I. ВИЗНАЧЕННЯ, КЛАСИФІКАЦІЯ жовтяниці
  8. I. ОСНОВНІ ЗАКОНИ ТЕОРІЇ РАКЕТНОГО РУХУ
  9. I. Принципи, які спричиняють мети навчання як закономірно реалізовані «дидактичні ідеали»
  10. I. Визначення групи катіона.
  11. II закон Ньютона.
  12. II Закон Рауля

1.1. Геохімія вивчає історію атомів в Земній корі і, отже, найважливіша її завдання: вивчити властивості атомів. Встановлено, що поширеність елементів у просторі і часі є функція властивостей атомів: а) відносні кількості елементів на Землі і в космосі визначається стійкістю ядер їх атомів, а б) хімічні властивості і переміщення (міграція) пов'язані з характером зовнішніх електронних орбіт атомів.

Більш-менш добре вивчена верхня частина Земної кори, потужністю 15-20 км. Широко використовується космос і в цьому сенсі геохімія - частина космохімії.

Геохімія - наука, як теоретична, так і прикладна.

Геохімія близька мінералогії та петрографії. Але ........ мінералогія вивчає молекули, т. Е. Комплекси атомів, петрографія комплекс молекул, а геохімія історію окремих атомів.

__________________________________________________________________

М. В. Ломоносов. Набагато раніше К. Вернера звернув увагу на те, що різні рудні жили несуть різні мінерали, пояснив генезис ряду природних тіл: торфу, кам'яного вугілля, нафти (як продуктів переробки відмерлих організмів).

В. І. Севергин. В основах мінералогії (1798г) вперше ввів поняття - суміжність мінералів (зараз це парагенезіс).

Слово геохімія введено в 1838 р, але воно стало найбільш повним тоді, коли з'явилася періодична система елементів Менделєєва Д. І.

Великі успіхи геохімії: а) дослідження Ф. Кларка і В. І. Вернадського (1880 р) за кількісним складом земної кори та інших геосфер Землі; б) створення методів: хімічних, спектральних, рентгенохіміческіх, радіохімічних, полярографічних, люмінесцентних та ін.

Виділяються три основних напрямки, три школи:

1. Вивчення кількісного хімічного складу планети і

її окремих частин (пов'язано з іменами КЛАРКА, Ноддат, Гевеш, Панета і ін.)

2. Пізнання метаморфізму гірських порід, пояснення розподілу

ня хімічних елементів між мінералами, породами (Гольдшмідт В. М. та ін.).

3. Поведінка елементо в різних умовах (ВернадскійВ. І.,

Ферсман А. Е.). На відміну від 1 і 2 напрямків в зоні приділяється особлива увага практичних висновків: пошук родовищ корисних копалин.

Ідеї В. І. Вернадського були підхоплені і розвинені Докучаєвим (грунтознавство), Глінкою (його учень, хімія), Левінсон-Лессінг (петрограф), Бєлянкіної. Вернадський В. І. - творець біогеохімії.

1.2. Періодична система елементів

У 1868 р (іноді приводиться 1869 р) Д. І. Менделєєв встановив період закон-зв'язок властивостей хімічних елементів з їх атомним вагою. Але в 1914р. було встановлено, що більш точно властивості пов'язані з зарядами ядер атомів елементів.

Суть закону в тому, що властивості хімічних елементів змінюються періодично, в залежності від атомного порядкового числа елементів. Змінюються як хімічні властивості (валентність, здатність вступати в хімічні реакції, утворюючи з'єднання останніх), так і фізичні властивості (оптичні, потенціал іонізації, радіуси атомів, забарвлення іонів, t0C плавлення, уд. вага і т. д.). Періодичність є навіть в поширеності елементів: елементи парних номерів переважають над непарними. Більш поширені елементи парних підгруп.

Атом надзвичайно складна система (не відповідає своїй назві): вже до середини 20-го століття було доведено існування таких частинок в атомі як протон, позитрон, електрон, нейтрон, нейтрино та ін.

маси частинок: Протон і нейтрон - 1,67 • 10-24v; електрон і позитрон - 9,106 • 10-28v; нейтрино - менше маси електрон.

Заряд частинок: протон: + 4,8024 • 10-10 електростатичних одиниць

електрон: -4,8024 • 10-10 - «-

позитрон: + 4,8024 • 10-10 - «-

нейтрон: 0

нейтрино: 0.

Атом складається з 2-х частин - позитивне ядро і негативна оболонка з електронів.

У ядрі - протони, нейтрони, в оболонках тільки електрони. Всі інші частинки обр. тільки в процесі ядерних перетворень.

Найпростіший атом - атом водню: його маса - сума маси протона і електрона. Щільність протона і нейтрона в мільярди разів> щільності води. 1см3 речовини з щільністю ядра важив би 140 млн. т.

У атомів елементів є кілька оболонок, але скільки б не було на останній завжди 8, і хім. властивості атомів залежать від міцності зв'язку саме цих зовнішніх або валентних електронів. Атоми - окислювачі беруть електрони від інших атомів і стають анионами (О, Сl, F і ін.), Атоми - відновники віддають свої електрони і стають катіонами (Na, K, Ca, Fe і ін.). Здатність атомів віддавати або приєднувати електрони, т. Е. Переходити в іони для геохімії виключно важлива, т. К. В природі ми маємо справу головним чином з іонами, а не з нейтральними атомами.

1.3. Класифікація елементів

Існують різні геохімічні класифікації. Наприклад А. Е. Ферсман: він горизонтальною лінією між 3 і 5 періодами розділив таблицю на дві частини: верхню - Елементи найбільш широко поширені в земній корі (зліва - металоїди, праворуч - метали), нижню - Халькофільних метали, що дають з'єднання з сіркою, селеном, телуром.

Класифікація В. Гольдшмідт - запропонована в 1924 р .: всі елементи таблиці Д. І. Менделєєва поділяються на 4 групи - атмофільние, літофільні, халькофільних і сідерофільние (табл. 1). Особливо виділялися біофільние елементи. Пізніше ця класифікація змінена і доповнена Е. савєцкую-Кардошу (сідерофільние, сульфато-халькофільних, оксіхалькофільние, літофільні, пегматітофільние, Седіментофільние, атмофільние).

Класифікація В. І. Вернадського заснована на: а) відсутності або присутності в історії елемента хімічних або радіохімічних процесів; б) характер процесів (оборотність або необоротність); в) присутності або відсутності в історії елементів їх хімічних сполук як молекул, що складаються з декількох атомів. Класифікація має такий вигляд: I група - благородні гази; II - благородні метали; III - циклічні елементи; IV - розсіяні елементи; V - елементи сильно радіоактивні; VI - елементи рідкісних земель (табл. 2).

Класифікація А. Н. Заварицкого: всю таблицю Д. І. Менделєєва він розділив на частини - 10 блоків, що утворюють такі групи (класи) елементів (табл. 3):

1. Інертні гази (Не-Rn);

2. Елементи гірських порід (Na, Mg, Al, Si, K, Ca та ін.)

3. Магматичні еманації (В, F, P, Cl, S і ін.).

4. Група заліза (Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni).

5. Рідкісні елементи (Sc, Nb, Ta і ін.).

6. Радіоактив. елементи (Ra, Tn, U і ін.).

7. Елементи метал. рудні (Сu, Zn, Sn, Hg, Ag, Au і ін.).

8. Елементи металлогенні (Аs, Sb, Bi, Se і ін.).

9. Група платини;

Таблиця 1

Вступ «-- попередня | наступна --» Поширеність головних елементів земної кори по В. Гольдшмідт
загрузка...
© om.net.ua