El hidrógeno (H) es un elemento químico muy ligero, con un contenido del 0,9% en masa en la corteza terrestre y del 11,19% en el agua.
Caracterización del hidrógeno
En términos de ligereza, es el primero entre los gases. En condiciones normales, es insípido, incoloro y absolutamente inodoro. Cuando entra en la termosfera, vuela al espacio debido a su bajo peso.
En todo el universo, es el elemento químico más numeroso (75% de la masa total de sustancias). Tanto es así que muchas estrellas del espacio exterior están compuestas en su totalidad por él. Por ejemplo, el Sol. Su principal componente es el hidrógeno. Y el calor y la luz son el resultado de la liberación de energía durante la fusión de los núcleos del material. También en el espacio hay nubes enteras de sus moléculas de varios tamaños, densidades y temperaturas.
Propiedades físicas
La temperatura y la presión altas cambian significativamente sus cualidades, pero en condiciones normales:
Tiene una alta conductividad térmica en comparación con otros gases,
No tóxico y poco soluble en agua.
Con una densidad de 0,0899 g/l a 0°C y 1 atm.,
Se convierte en líquido a -252,8 °C
Se solidifica a -259,1°C.,
El calor específico de combustión es 120.9.106 J/kg.
Requiere alta presión y temperaturas muy bajas para convertirse en líquido o sólido. Cuando está licuado, es fluido y ligero.
Propiedades químicas
Bajo presión y enfriamiento (-252,87 gr. C), el hidrógeno adquiere un estado líquido, más ligero que cualquier análogo. En ella ocupa menos espacio que en forma gaseosa.
Es un típico no metal. En los laboratorios, se obtiene haciendo reaccionar metales (como el zinc o el hierro) con ácidos diluidos. En condiciones normales, es inactivo y reacciona solo con no metales activos. El hidrógeno puede separar el oxígeno de los óxidos y reducir los metales de los compuestos. Él y sus mezclas forman enlaces de hidrógeno con ciertos elementos.
El gas es altamente soluble en etanol y en muchos metales, especialmente paladio. La plata no lo disuelve. El hidrógeno se puede oxidar durante la combustión en oxígeno o aire, y cuando interactúa con halógenos.
Cuando se combina con oxígeno, se forma agua. Si la temperatura es normal, entonces la reacción es lenta, si supera los 550 ° C, con una explosión (se convierte en gas explosivo).
Encontrar hidrógeno en la naturaleza
Aunque hay mucho hidrógeno en nuestro planeta, no es fácil encontrarlo en su forma pura. Poco se puede encontrar durante las erupciones volcánicas, durante la extracción de petróleo y en el lugar de descomposición de la materia orgánica.
Más de la mitad de la cantidad total está en la composición con agua. También está incluido en la estructura del petróleo, varias arcillas, gases combustibles, animales y plantas (la presencia en cada célula viva es del 50% por el número de átomos).
ciclo del hidrogeno en la naturaleza
Cada año, una gran cantidad (miles de millones de toneladas) de restos de plantas se descomponen en cuerpos de agua y suelo, y esta descomposición salpica una gran masa de hidrógeno a la atmósfera. También se libera durante cualquier fermentación causada por bacterias, combustión y, junto con el oxígeno, participa en el ciclo del agua.
Aplicaciones del hidrógeno
El elemento es utilizado activamente por la humanidad en sus actividades, por lo que hemos aprendido cómo obtenerlo a escala industrial para:
Meteorología, producción química;
producción de margarina;
como combustible para cohetes (hidrógeno líquido);
Industria energética para la refrigeración de generadores eléctricos;
Soldadura y corte de metales.
La masa de hidrógeno se utiliza en la producción de gasolina sintética (para mejorar la calidad del combustible de baja calidad), amoníaco, cloruro de hidrógeno, alcoholes y otros materiales. La energía nuclear utiliza activamente sus isótopos.
La preparación "peróxido de hidrógeno" se usa ampliamente en la metalurgia, la industria electrónica, la producción de pulpa y papel, en el blanqueo de telas de lino y algodón, en la fabricación de tintes para el cabello y cosméticos, polímeros y en medicina para el tratamiento de heridas.
La naturaleza "explosiva" de este gas puede convertirse en un arma mortal: una bomba de hidrógeno. Su explosión va acompañada de la liberación de una gran cantidad de sustancias radiactivas y es perjudicial para todos los seres vivos.
El contacto del hidrógeno líquido y la piel amenaza con una congelación severa y dolorosa.
Para la geoquímica, es importante descubrir el principio de la distribución de los elementos químicos en la corteza terrestre. ¿Por qué algunos de ellos se encuentran a menudo en la naturaleza, otros son mucho más raros y otros son "rarezas de museo"?
Una poderosa herramienta para explicar muchos fenómenos geoquímicos es la Ley Periódica de D.I. Mendeleev. En particular, se puede utilizar para investigar la distribución de elementos químicos en la corteza terrestre.
Por primera vez, D.I. demostró la relación entre las propiedades geoquímicas de los elementos y su posición en la Tabla Periódica de Elementos Químicos. Mendeleev, V. I. Vernadsky y A.E. Fersman.
Reglas (leyes) de la geoquímica
la regla de Mendeleiev
En 1869, mientras trabajaba en la ley periódica, D.I. Mendeleev formuló la regla: Los elementos con bajo peso atómico son generalmente más comunes que los elementos con alto peso atómico.» (Ver Apéndice 1, Tabla Periódica de Elementos Químicos). Más tarde, con la divulgación de la estructura del átomo, se demostró que para los elementos químicos con una masa atómica pequeña, el número de protones es aproximadamente igual al número de neutrones en los núcleos de sus átomos, es decir, la relación de estas dos cantidades es igual o cercana a la unidad: para oxígeno = 1,0; para aluminio
Para elementos menos comunes, los neutrones predominan en los núcleos de los átomos y la relación entre su número y el número de protones es significativamente mayor que uno: para el radio; para uranio = 1,59.
Se encontró un mayor desarrollo de la "regla de Mendeleev" en los trabajos del físico danés Niels Bohr y el químico ruso, académico de la Academia de Ciencias de la URSS Viktor Ivanovich Spitsyn.
 | Víktor Ivánovich Spitsyn (1902-1988) |
regla impar
En 1914, el químico italiano Giuseppe Oddo formuló otra regla: Los pesos atómicos de los elementos más comunes se expresan en múltiplos de cuatro, o se desvían poco de tales números.". Posteriormente, esta regla recibió alguna interpretación a la luz de nuevos datos sobre la estructura de los átomos: una estructura nuclear que consta de dos protones y dos neutrones tiene una fuerza especial.
regla de Harkins
En 1917, el químico físico estadounidense William Draper Harkins (Harkins) llamó la atención sobre el hecho de que Los elementos químicos con números atómicos (ordinales) pares se distribuyen en la naturaleza varias veces más que sus elementos vecinos con números impares. Los cálculos confirmaron la observación: de los primeros 28 elementos del sistema periódico, 14 pares constituyen el 86% y los impares, solo el 13,6% de la masa de la corteza terrestre.
En este caso, la explicación puede ser el hecho de que los elementos químicos con números atómicos impares contienen partículas que no están unidas en heliones y, por lo tanto, son menos estables.
Hay muchas excepciones a la regla de Harkins: por ejemplo, incluso los gases nobles son extremadamente raros, y el aluminio impar supera incluso al magnesio Mg en distribución. Sin embargo, hay sugerencias de que esta regla se aplica no tanto a la corteza terrestre, sino a todo el globo. Aunque no existen datos fiables sobre la composición de las capas profundas del globo, alguna información sugiere que la cantidad de magnesio en todo el globo es el doble que la del aluminio. La cantidad de helio He en el espacio exterior es muchas veces mayor que sus reservas terrestres. Este es quizás el elemento químico más común en el universo.
regla de fersman
A. E. Fersman mostró claramente la dependencia de la abundancia de elementos químicos en la corteza terrestre de su número atómico (ordinal). Esta dependencia se vuelve especialmente obvia si construyes un gráfico en coordenadas: número atómico - logaritmo del clarke atómico. El gráfico muestra una tendencia clara: Los clarks atómicos disminuyen al aumentar el número atómico de los elementos químicos.
Arroz. . La prevalencia de los elementos químicos en la corteza terrestre.
Arroz. 5. La prevalencia de los elementos químicos en el universo.
(log C son logaritmos de clarkes atómicos según Fersman)
(los datos sobre el número de átomos se refieren a 10 6 átomos de silicio)
Curva sólida - incluso valores Z,
discontinua - valores impares de Z
Sin embargo, existen algunas desviaciones de esta regla: algunos elementos químicos superan significativamente los valores de abundancia esperados (oxígeno O, silicio Si, calcio Ca, hierro Fe, bario Ba), mientras que otros (litio Li, berilio Be, boro B) son mucho menos comunes de lo que se esperaría de la regla de Fersman. Tales elementos químicos se llaman respectivamente redundante y escaso.
La formulación de la ley básica de la geoquímica se da en la p.
Respuestas a preguntas,
presentado al examen en la disciplina "Procesos físicos y químicos en el medio ambiente" para estudiantes de tercer año de la especialidad "Gestión y auditoría ambiental en la industria"
La abundancia de átomos en el medio ambiente. Elementos Clarke.
elemento clark - una estimación numérica del contenido medio de un elemento en la corteza terrestre, la hidrosfera, la atmósfera, la Tierra en su conjunto, varios tipos de rocas, objetos espaciales, etc. El clarke de un elemento se puede expresar en unidades de masa (% , g/t), o en % atómico. Introducido por Fersman, llamado así por Frank Unglisort, un geoquímico estadounidense.
La distribución cuantitativa de los elementos químicos en la corteza terrestre fue establecida por primera vez por Clark. También incluyó la hidrosfera y la atmósfera en la corteza terrestre. Sin embargo, la masa de la hidrosfera es un pequeño % y la atmósfera, centésimas de un % de la masa de la corteza terrestre sólida, por lo que los números de Clark reflejan principalmente la composición de la corteza terrestre sólida. Entonces, en 1889, los clarks se calcularon para 10 elementos, en 1924, para 50 elementos.
La radiometría moderna, la activación de neutrones, la absorción atómica y otros métodos de análisis permiten determinar el contenido de elementos químicos en rocas y minerales con gran precisión y sensibilidad. Las ideas sobre Clarks han cambiado. N-r: Ge en 1898, Fox consideró el clark igual a n*10 -10%. Ge fue poco estudiado y no tenía valor práctico. En 1924, el Clark se calculó para él como n * 10 -9% (Clark y G. Washington). Más tarde, se encontró Ge en carbones y su clare aumentó a 0,n%. Ge se usa en ingeniería de radio, la búsqueda de materias primas de germanio, un estudio detallado de la geoquímica de Ge mostró que Ge no es tan raro en la corteza terrestre, su clarke en la litosfera es 1.4 * 10 -4%, casi lo mismo como la de Sn, As, está mucho más en la corteza terrestre que Au, Pt, Ag.
La abundancia de átomos en
Vernadsky introdujo el concepto del estado disperso de los elementos químicos y fue confirmado. Todos los elementos están en todas partes, solo podemos hablar de la falta de sensibilidad del análisis, que no permite determinar el contenido de uno u otro elemento en el medio en estudio. Esta disposición sobre la dispersión general de los elementos químicos se denomina ley de Clark-Vernadsky.
Basado en los clarkes de elementos en la corteza terrestre sólida (sobre Vinogradova), casi la mitad de la corteza terrestre sólida consiste en O, es decir, la corteza terrestre es una "esfera de oxígeno", una sustancia de oxígeno.
Los clarks de la mayoría de los elementos no superan el 0,01-0,0001%; estos son elementos raros. Si estos elementos tienen una capacidad de concentración débil, se denominan dispersos agudos (Br, In, Ra, I, Hf).
NR: Para U y Br, los valores de Clarke son ≈ 2.5*10 -4 , 2.1* 10-4 respectivamente, pero U es solo un elemento raro porque sus depósitos son conocidos, y Br es un raro disperso, porque. no se concentra en la corteza terrestre. Oligoelementos: elementos contenidos en este sistema en pequeñas cantidades (≈ 0,01 % o menos). Así, el Al es un oligoelemento en los organismos y un macroelemento en las rocas de silicato.
Clasificación de los elementos según Vernadsky.
En la corteza terrestre, los elementos relacionados en el sistema periódico se comportan de manera diferente: migran a la corteza terrestre de diferentes maneras. Vernadsky tuvo en cuenta los momentos más importantes de la historia de los elementos en la corteza terrestre. Se dio la importancia principal a fenómenos y procesos tales como la radiactividad, la reversibilidad y la irreversibilidad de la migración. Capacidad de aportar minerales. Vernadsky identificó 6 grupos de elementos:
gases nobles (He, Ne, Ar, Kr, Xe) - 5 elementos;
metales nobles (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Au) - 7 elementos;
elementos cíclicos (que participan en ciclos complejos) - 44 elementos;
elementos dispersos - 11 elementos;
elementos altamente radiactivos (Po, Ra, Rn, Ac, Th, Pa, U) - 7 elementos;
elementos de tierras raras - 15 elementos.
Los elementos del 3er grupo por masa predominan en la corteza terrestre; consisten principalmente en rocas, agua y organismos.
Las representaciones de la experiencia cotidiana no coinciden con los datos reales. Entonces, Zn, Cu están muy extendidos en la vida cotidiana y la tecnología, y Zr (zirconio) y Ti son elementos raros para nosotros. Aunque Zr en la corteza terrestre es 4 veces más que Cu, y Ti - 95 veces. La "rareza" de estos elementos se explica por la dificultad de extraerlos de los minerales.
Los elementos químicos interactúan entre sí no en proporción a sus masas, sino de acuerdo con el número de átomos. Por lo tanto, los clarks se pueden calcular no solo en % en masa, sino también en % del número de átomos, es decir, teniendo en cuenta las masas atómicas (Chirvinsky, Fersman). Al mismo tiempo, los clarks de los elementos pesados disminuyen, mientras que los de los elementos ligeros aumentan.
Por ejemplo:El cálculo del número de átomos ofrece una imagen más contrastante de la abundancia de elementos químicos: un predominio aún mayor del oxígeno y la rareza de los elementos pesados.
Cuando se estableció la composición promedio de la corteza terrestre, surgió la pregunta del motivo de la distribución desigual de los elementos. Estos rebaños están asociados con las características estructurales de los átomos.
Considere la relación entre el valor de Clarks y las propiedades químicas de los elementos.
Entonces, los metales alcalinos Li, Na, K, Rb, Cs, Fr están químicamente cerca uno del otro: un electrón de valencia, pero los valores de Clarke difieren: Na y K - ≈ 2.5; Rb - 1,5 * 10 -2; Li - 3,2 * 10 -3, Cs - 3,7 * 10 -4, Fr - un elemento artificial. Los valores de Clarke para F y Cl, Br e I, Si (29,5) y Ge (1,4*10 -4), Ba (6,5*10 -2) y Ra (2*10 -10) difieren considerablemente.
Por otro lado, los elementos químicamente diferentes tienen clarks similares: Mn (0.1) y P (0.093), Rb (1.5 * 10 -2) y Cl (1.7 * 10 -2).
Fersman trazó la dependencia de los valores de los clarks atómicos para elementos pares e impares de la tabla periódica en el número ordinal del elemento. Resultó que con la complicación de la estructura del núcleo atómico (más pesado), los clarks de los elementos disminuyen. Sin embargo, estas dependencias (curvas) resultaron estar rotas.
Fersman dibujó una línea media hipotética, que disminuyó gradualmente a medida que aumentaba el número atómico del elemento. Los elementos ubicados por encima de la línea media, formando picos, el científico los llamó exceso (O, Si, Fe, etc.), y los que se encuentran debajo de la línea, deficientes (gases inertes, etc.). De la dependencia obtenida se sigue que los átomos ligeros predominan en la corteza terrestre, ocupando las celdas iniciales del sistema Periódico, cuyos núcleos contienen una pequeña cantidad de protones y neutrones. En efecto, después de Fe (núm. 26) no hay un solo elemento común.
Además, Oddo (científico italiano) y Harkins (científico estadounidense) en 1925-28. se estableció otra característica de la abundancia de elementos. La corteza terrestre está dominada por elementos con números pares y masas atómicas. Entre los elementos vecinos, los clarkes de los elementos pares son casi siempre más altos que los de los impares. Para los 9 elementos más comunes (8 O, 14 Si, 13 Al, 26 Fe, 20 Ca, 11 Na, 19 K, 12 Mg, 22 Ti), los clarks de masa de los pares suman 86,43% y los impares: 13,05 % Los clarks de elementos cuya masa atómica es divisible por 4 son especialmente grandes, estos son O, Mg, Si, Ca.
Según la investigación de Fersman, los núcleos de tipo 4q (q es un número entero) constituyen el 86,3% de la corteza terrestre. Menos comunes son los núcleos 4q+3 (12,7%) y muy pocos los núcleos 4q+1 y 4q+2 (1%).
Entre los elementos pares, a partir de He, cada sexto tiene los clarks más grandes: O (No. 8), Si (No. 14), Ca (No. 20), Fe (No. 26). Para elementos impares, una regla similar (comenzando con H) - N (No. 7), Al (No. 13), K (No. 19), Mg (No. 25).
Así, en la corteza terrestre predominan los núcleos con un número pequeño y parejo de protones y neutrones.
Clarks han cambiado con el tiempo. Entonces, como resultado de la desintegración radiactiva, había menos U y Th, pero más Pb. Procesos como la disipación de gases, la caída de meteoritos también jugaron un papel en el cambio de los valores de los elementos de Clarks.
Las principales tendencias de los cambios químicos en la corteza terrestre. Gran circulación de materia en la corteza terrestre.
CIRCULACIÓN DE SUSTANCIAS. La sustancia de la corteza terrestre está en continuo movimiento, causado por una variedad de razones asociadas con lo físico. propiedades de la materia, planetaria, geologica, geografica y biol. condiciones de la tierra. Este movimiento ocurre invariable y continuamente durante el tiempo geológico, no menos de un año y medio y aparentemente no más de tres mil millones de años. En los últimos años, ha crecido una nueva ciencia del ciclo geológico: la geoquímica, que tiene la tarea de estudiar la química. Elementos que construyen nuestro planeta. El tema principal de su estudio son los movimientos de sustancias químicas. elementos de la sustancia terrestre, cualquiera que sea la causa de estos movimientos pueden ser causados. Estos movimientos de elementos se denominan migraciones químicas. elementos. Entre las migraciones hay aquellas durante las cuales el chem. el elemento después de un período de tiempo más o menos largo vuelve inevitablemente a su estado inicial; la historia de tal chem. elementos en la corteza terrestre se pueden reducir así. a un proceso reversible y se presenta en forma de un proceso circular, la circulación. Este tipo de migración no es típico de todos los elementos, pero sí de un número significativo de ellos, incluida la gran mayoría de los elementos químicos. elementos que construyen organismos vegetales o animales y el medio ambiente que nos rodea: océanos y aguas, rocas y aire. Para tales elementos, todos o la gran mayoría de sus átomos están en la circulación de sustancias, para otros solo una parte insignificante de ellos está cubierta por ciclos. Sin duda, la mayor parte de la materia de la corteza terrestre hasta una profundidad de 20-25 km está cubierta por giros. Para la siguiente química. los elementos de los procesos circulares son característicos y dominantes entre sus migraciones (la figura indica el número ordinal). H, Be4, B5, C', N7, 08, P9, Nan, Mg12, Aha, Sii4, Pi5, Sie, Cli7, K19, Ca2o, Ti22, V23, Cr24, Mn25, Fe2e, Co27, Ni28, Cu29, Zn30 , Ge32, As33, Se34, Sr38, Mo42, Ag47, Cd48, Sn50, Sb51, Te62, Ba56) W74, Au79, Hg80, T]81, Pb82, Bi83. Estos elementos se pueden separar de otros elementos sobre esta base como elementos cíclicos u organogénicos. Ese. Los ciclos caracterizan 42 elementos de los 92 incluidos en el sistema de elementos de Mendeleev, y este número incluye los elementos terrestres dominantes más comunes.
Detengámonos en los K. del primer tipo, que incluyen migraciones biogénicas. Estos climas capturan la biosfera (es decir, la atmósfera, la hidrosfera y la corteza meteorizada). Debajo de la hidrosfera, capturan una capa de basalto que se acerca al fondo del océano. Bajo tierra, en una secuencia de depresiones, abrazan el espesor de rocas sedimentarias (estratosfera), conchas metamórficas y graníticas y penetran en la concha basáltica. Desde las profundidades de la tierra que se encuentran detrás de la capa de basalto, la materia de la tierra no cae en el K observado. Tampoco cae en ellos desde arriba debido a los límites de las partes superiores de la estratosfera. Ese. ciclos químicos. Los elementos son fenómenos superficiales que ocurren en la atmósfera hasta alturas de 15-20 km (no más altas), y en la litosfera, no más profundas de 15-20 km. Cualquier K., para que se renueve constantemente, requiere una afluencia de energía externa. Hay dos principales y sin duda. fuente de tal energía: 1) energía cósmica-radiación del sol (la migración biogénica depende casi por completo de ella) y 2) energía atómica asociada con la desintegración radiactiva de elementos "78 de la serie uranio, torio, potasio, rubidio. Con un En menor grado de precisión, se puede aislar energía mecánica, asociada al movimiento (debido a la gravedad) de las masas terrestres, y probablemente energía cósmica que penetra desde arriba (rayos de Hess).
Los ciclos, que capturan varias conchas terrestres, van lentos, con paradas y solo se pueden ver en el tiempo geológico. A menudo cubren varios períodos geológicos. Son causados por geólogos, desplazamientos terrestres y oceánicos. Partes de K. pueden irse rápidamente (p. ej., migración biogénica).
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La composición química de la corteza terrestre se determinó a partir del análisis de numerosas muestras de rocas y minerales que salen a la superficie de la tierra durante los procesos de formación de montañas, así como extraídas de labores mineras y pozos profundos.
En la actualidad, la corteza terrestre se ha estudiado hasta una profundidad de 15-20 km. Está formado por elementos químicos que forman parte de las rocas.
Los más extendidos en la corteza terrestre son 46 elementos, de los cuales 8 constituyen el 97,2-98,8% de su masa, 2 (oxígeno y silicio) - el 75% de la masa de la Tierra.
Los primeros 13 elementos (a excepción del titanio), que se encuentran con mayor frecuencia en la corteza terrestre, forman parte de la materia orgánica de las plantas, participan en todos los procesos vitales y juegan un papel importante en la fertilidad del suelo. Un gran número de elementos que intervienen en reacciones químicas en las entrañas de la Tierra dan lugar a la formación de una gran variedad de compuestos. Los elementos químicos, que se encuentran en su mayoría en la litosfera, forman parte de muchos minerales (principalmente consisten en diferentes rocas).
Los elementos químicos separados se distribuyen en las geosferas de la siguiente manera: el oxígeno y el hidrógeno llenan la hidrosfera; el oxígeno, el hidrógeno y el carbono forman la base de la biosfera; el oxígeno, el hidrógeno, el silicio y el aluminio son los componentes principales de las arcillas y las arenas o productos de meteorización (forman en su mayoría la parte superior de la corteza terrestre).
Los elementos químicos en la naturaleza se encuentran en una variedad de compuestos llamados minerales. Estos son productos químicos homogéneos de la corteza terrestre, que se formaron como resultado de procesos fisicoquímicos o bioquímicos complejos, por ejemplo, sal de roca (NaCl), yeso (CaS04 * 2H20), ortoclasa (K2Al2Si6016).
En la naturaleza, los elementos químicos participan de manera desigual en la formación de diferentes minerales. Por ejemplo, el silicio (Si) se encuentra en más de 600 minerales y también es muy común en forma de óxidos. El azufre forma hasta 600 compuestos, calcio-300, magnesio -200, manganeso-150, boro - 80, potasio - hasta 75, solo se conocen 10 compuestos de litio e incluso menos yodo.
Entre los minerales más conocidos de la corteza terrestre está dominado por un gran grupo de feldespatos con tres elementos principales: K, Na y Ca. En las rocas que forman el suelo y sus productos de meteorización, los feldespatos ocupan la posición principal. Los feldespatos gradualmente meteorizan (se descomponen) y enriquecen el suelo con K, Na, Ca, Mg, Fe y otras sustancias de ceniza, así como con oligoelementos.
numero clarke- números que expresan el contenido medio de elementos químicos en la corteza terrestre, hidrosfera, Tierra, cuerpos cósmicos, sistemas geoquímicos o cosmoquímicos, etc., en relación con la masa total de este sistema. Expresado en % o g/kg.
tipos de clarks
Hay clarks ponderales (en %, en g/t o en g/g) y atómicos (en % del número de átomos). La generalización de los datos sobre la composición química de varias rocas que forman la corteza terrestre, teniendo en cuenta su distribución a profundidades de 16 km, fue realizada por primera vez por el científico estadounidense F. W. Clark (1889). Los números obtenidos por él para el porcentaje de elementos químicos en la composición de la corteza terrestre, más tarde algo refinados por A. E. Fersman, por sugerencia de este último, se llamaron números de Clark o clarks.
La estructura de la molécula.. Las propiedades eléctricas, ópticas, magnéticas y otras de las moléculas están relacionadas con las funciones de onda y las energías de varios estados de las moléculas. Los espectros moleculares proporcionan información sobre los estados de las moléculas y la probabilidad de transición entre ellas.
Las frecuencias de vibración en los espectros están determinadas por las masas de los átomos, su disposición y la dinámica de las interacciones interatómicas. Las frecuencias en los espectros dependen de los momentos de inercia de las moléculas, cuya determinación a partir de datos espectroscópicos permite obtener valores exactos de distancias interatómicas en una molécula. El número total de líneas y bandas en el espectro vibratorio de una molécula depende de su simetría.
Las transiciones electrónicas en las moléculas caracterizan la estructura de sus capas de electrones y el estado de los enlaces químicos. Los espectros de moléculas que tienen un mayor número de enlaces se caracterizan por bandas de absorción de longitud de onda larga que caen en la región visible. Las sustancias que se construyen a partir de tales moléculas se caracterizan por el color; tales sustancias incluyen todos los colorantes orgánicos.
Iones. Como resultado de las transiciones de electrones, se forman iones: átomos o grupos de átomos en los que la cantidad de electrones no es igual a la cantidad de protones. Si un ion contiene más partículas cargadas negativamente que cargadas positivamente, entonces dicho ion se llama negativo. De lo contrario, el ion se llama positivo. Los iones son muy comunes en las sustancias, por ejemplo, se encuentran en todos los metales sin excepción. La razón es que uno o más electrones de cada átomo de metal se separan y se mueven dentro del metal, formando el llamado gas de electrones. Es por la pérdida de electrones, es decir, partículas negativas, que los átomos metálicos se convierten en iones positivos. Esto es cierto para los metales en cualquier estado: sólido, líquido o gaseoso.
La red cristalina modela la disposición de iones positivos dentro del cristal de una sustancia metálica homogénea.
Se sabe que en estado sólido todos los metales son cristales. Los iones de todos los metales están dispuestos de manera ordenada, formando una red cristalina. En los metales fundidos y vaporizados (gaseosos), no hay una disposición ordenada de iones, pero el gas de electrones aún permanece entre los iones.
Isótopos- variedades de átomos (y núcleos) de un elemento químico que tienen el mismo número atómico (ordinal), pero diferentes números de masa. El nombre se debe al hecho de que todos los isótopos de un átomo se colocan en el mismo lugar (en una celda) de la tabla periódica. Las propiedades químicas de un átomo dependen de la estructura de la capa de electrones que, a su vez, está determinada principalmente por la carga del núcleo Z (es decir, la cantidad de protones que contiene), y casi no dependen de su masa. número A (es decir, el número total de protones Z y neutrones N) . Todos los isótopos de un mismo elemento tienen la misma carga nuclear, difiriendo únicamente en el número de neutrones. Por lo general, un isótopo se denota con el símbolo del elemento químico al que pertenece, con la adición de un índice superior izquierdo que indica el número de masa. También puede escribir el nombre del elemento con un número de masa con guión. Algunos isótopos tienen nombres propios tradicionales (por ejemplo, deuterio, actinón).
En el centro del planeta Tierra hay un núcleo, está separado de la superficie por capas de corteza, magma y una capa bastante delgada de sustancia mitad gaseosa, mitad líquida. Esta capa cumple la función de lubricante y permite que el núcleo del planeta gire casi independientemente de su masa principal.
La capa superior del núcleo consiste en una capa muy densa. Quizás esta sustancia se acerque en sus propiedades a los metales, muy fuerte y dúctil, posiblemente tenga propiedades magnéticas.
La superficie del núcleo del planeta, su capa sólida, se calienta muy fuertemente a temperaturas significativas; al entrar en contacto con él, el magma pasa casi a un estado gaseoso.
Debajo de la capa sólida, la sustancia interna del núcleo se encuentra en un estado de plasma comprimido, que consiste principalmente en átomos elementales (hidrógeno) y productos de fisión nuclear: protones, electrones, neutrones y otras partículas elementales que se forman como resultado de la energía nuclear. Reacciones de fusión y desintegración nuclear.
Zonas de fusión nuclear y reacciones de desintegración.
Las reacciones de fusión y desintegración nuclear tienen lugar en el núcleo del planeta Tierra, lo que provoca una liberación constante de una gran cantidad de calor y otros tipos de energía (pulsos electromagnéticos, diversas radiaciones), y también mantiene la sustancia interna del núcleo constantemente en un estado plasmático.
Zona central de la Tierra: reacciones de desintegración nuclear.
Las reacciones de desintegración nuclear tienen lugar en el mismo centro del núcleo del planeta.
Sucede de la siguiente manera: los elementos pesados y superpesados (que se forman en la zona de fusión nuclear), ya que tienen una masa mayor que todos los elementos de acero, parecen hundirse en plasma líquido y se hunden gradualmente en el centro mismo del planeta. núcleo, donde ganan masa crítica y entran en una reacción de desintegración nuclear con la liberación de una gran cantidad de energía y productos de desintegración de los núcleos. En esta zona, los elementos pesados trabajan hasta el estado de átomos elementales: átomo de hidrógeno, neutrones, protones, electrones y otras partículas elementales.
Estos átomos y partículas elementales, debido a la liberación de alta energía a altas velocidades, se dispersan desde el centro del núcleo hacia su periferia, donde entran en una reacción de fusión nuclear.
Zona central de la Tierra: reacciones de fusión nuclear.
Los átomos elementales de hidrógeno y las partículas elementales, que se forman como resultado de la reacción de desintegración nuclear en el centro del núcleo de la Tierra, alcanzan la capa exterior dura del núcleo, donde tienen lugar las reacciones de fusión nuclear en las inmediaciones de este, en el capa situada debajo de la cáscara dura.
Protones, electrones y átomos elementales, acelerados a altas velocidades por la reacción de desintegración nuclear en el centro del núcleo del planeta, se encuentran con varios átomos que se encuentran en la periferia. Cabe señalar que muchas partículas elementales entran en reacciones de fusión nuclear en su camino hacia la superficie del núcleo.
Gradualmente, se forman más y más elementos pesados en la zona de fusión nuclear, casi toda la tabla periódica, algunos de ellos tienen la masa más pesada.
En esta zona existe una peculiar división de los átomos de las sustancias según su peso debido a las propiedades del propio plasma de hidrógeno, comprimido por una enorme presión, que tiene una enorme densidad, debido a la fuerza centrífuga de la rotación del núcleo, y debido a la fuerza centrípeta de la gravedad terrestre.
Como resultado de la suma de todas estas fuerzas, los metales más pesados se hunden en el plasma del núcleo y caen en su centro para mantener aún más el proceso continuo de fisión nuclear en el centro del núcleo, mientras que los elementos más livianos tienden a salir del núcleo o asentarse en su parte interna - la capa dura del núcleo.
Como resultado, los átomos de toda la tabla periódica ingresan gradualmente al magma, que luego entra en reacciones químicas sobre la superficie del núcleo, formando elementos químicos complejos.
El campo magnético del núcleo del planeta.
El campo magnético del núcleo se forma debido a la reacción de desintegración nuclear en el centro del núcleo debido al hecho de que los productos elementales de la desintegración nuclear, que salen volando de la zona central del núcleo, arrastran los flujos de plasma en el núcleo, formando poderosos flujos de vórtice que giran alrededor de las principales líneas del campo magnético. Dado que estos flujos de plasma contienen elementos con cierta carga, surge una fuerte corriente eléctrica que crea su propio campo electromagnético.
La corriente de Foucault principal (flujo de plasma) se encuentra en la zona de fusión termonuclear del núcleo, toda la materia interna en esta zona se mueve en la dirección de rotación del planeta en un círculo (a lo largo del ecuador del núcleo del planeta), creando un poderoso campo electromagnético. .
Rotación del núcleo del planeta.
La rotación del núcleo del planeta no coincide con el plano de rotación del propio planeta, el eje de rotación del núcleo está entre el eje de rotación del planeta y el eje que conecta los polos magnéticos.
La velocidad angular de rotación del núcleo del planeta es mayor que la velocidad angular del propio planeta y está por delante de él.
El equilibrio de los procesos de desintegración y fusión nuclear en el núcleo del planeta.
Los procesos de fusión nuclear y descomposición nuclear en el planeta están en principio equilibrados. Pero según nuestras observaciones, este equilibrio puede alterarse en un sentido u otro.
En la zona de fusión nuclear del núcleo del planeta, se puede acumular gradualmente un exceso de metales pesados, que luego, al caer al centro del planeta en cantidades mayores de lo habitual, pueden provocar un aumento de la reacción de desintegración nuclear, por lo que se libera mucha más energía de lo habitual, lo que afectará la actividad sísmica en las zonas propensas a terremotos, así como la actividad volcánica en la superficie de la Tierra.
Según nuestras observaciones, de vez en cuando se produce una microruptura de la ardilla sólida del núcleo de la Tierra, lo que provoca la entrada del plasma del núcleo en el magma del planeta, y esto provoca un fuerte aumento de su temperatura en este lugar. Por encima de estos lugares, es posible un fuerte aumento de la actividad sísmica y la actividad volcánica en la superficie del planeta.
Quizás los períodos de calentamiento global y enfriamiento global estén conectados con el equilibrio de los procesos de fusión nuclear y descomposición nuclear dentro del planeta. Los cambios en las épocas geológicas también están asociados con estos procesos.
en nuestro período histórico.
Según nuestras observaciones, ahora hay un aumento en la actividad del núcleo del planeta, un aumento en su temperatura y, como resultado, el calentamiento del magma que rodea el núcleo del planeta, así como un aumento en la temperatura global. temperatura de su atmósfera.
Esto confirma indirectamente la aceleración de la deriva de los polos magnéticos, lo que indica que los procesos dentro del núcleo han cambiado y pasaron a una fase diferente.
La disminución de la intensidad del campo magnético terrestre está asociada a la acumulación en el magma del planeta de sustancias que blindan el campo magnético terrestre, lo que, por supuesto, también afectará a cambios en los modos de reacciones nucleares en el núcleo del planeta.
Teniendo en cuenta nuestro planeta y todos los procesos en él, generalmente operamos en nuestras investigaciones y pronósticos con conceptos físicos o energéticos, pero en algunos casos, hacer una conexión entre uno y otro lado dará una mejor comprensión de los temas descritos.
En particular, en el contexto de los procesos evolutivos futuros descritos en la Tierra, así como el período de graves cataclismos en todo el planeta, su núcleo, los procesos en él y en la capa de magma, así como las relaciones con la superficie, la biosfera y la atmósfera. fueron considerados. Estos procesos fueron considerados tanto a nivel de la física como a nivel de las relaciones energéticas.
El dispositivo del núcleo terrestre resultó ser bastante simple y lógico desde el punto de vista de la física, se trata de un sistema generalmente cerrado con dos procesos termonucleares predominantes en sus distintas partes, que se complementan armónicamente.
En primer lugar hay que decir que el núcleo está en continuo y muy rápido movimiento, este crecimiento también sustenta los procesos en él.
El centro mismo del núcleo de nuestro planeta es una estructura compleja extremadamente pesada y comprimida de partículas que, debido a la fuerza centrífuga, la colisión de estas partículas y la compresión constante, en un momento determinado se dividen en elementos individuales más ligeros y elementales. Este es el proceso de descomposición termonuclear, en el centro mismo del núcleo del planeta.
Las partículas liberadas son llevadas a la periferia, donde continúa el rápido movimiento general dentro del núcleo. En esta parte, las partículas se retrasan más en el espacio, chocando a altas velocidades, vuelven a formar partículas más pesadas y complejas, que son arrastradas hacia el centro del núcleo por la fuerza centrífuga. Este es el proceso de fusión termonuclear, en la periferia del núcleo de la Tierra.
Las enormes velocidades de movimiento de las partículas y el flujo de los procesos descritos dan temperaturas constantes y colosales.
Aquí vale la pena aclarar algunos puntos - primero, el movimiento de partículas ocurre alrededor del eje de rotación de la Tierra y a lo largo de su movimiento - en la misma dirección, esta es una rotación complementaria - del propio planeta con toda su masa y partículas en su núcleo. En segundo lugar, cabe señalar que la velocidad de movimiento de las partículas en el núcleo es simplemente enorme, es muchas veces mayor que la velocidad de rotación del propio planeta alrededor de su eje.
Para mantener este sistema de forma permanente durante un tiempo arbitrariamente largo, no se necesita mucho, basta con que cualquier cuerpo cósmico caiga sobre la Tierra de vez en cuando, aumentando constantemente la masa de nuestro planeta en su conjunto y el núcleo en en particular, mientras parte de su masa sale con energía térmica y gases a través de partes diluidas de la atmósfera hacia el espacio exterior.
En general, el sistema es bastante estable, surge la pregunta: ¿qué procesos pueden conducir a graves desastres geológicos, tectónicos, sismológicos, climáticos y de otro tipo en la superficie?
Teniendo en cuenta el componente físico de estos procesos, se obtiene la siguiente imagen: de vez en cuando, desde la parte periférica del núcleo, algunas corrientes de partículas dispersas que participan en la fusión termonuclear "disparan" a gran velocidad desde la parte periférica del núcleo hacia magma, una enorme capa de magma en la que caen, por así decirlo, extingue estos "disparos" por sí mismos, por su densidad, viscosidad, temperatura más baja: no suben a la superficie del planeta, pero esas áreas de magma donde ocurren tales emisiones: se calientan bruscamente, comienzan a moverse, se expanden, ejercen más presión sobre la corteza terrestre, lo que conduce a movimientos bruscos de placas geológicas, fallas en la corteza terrestre, fluctuaciones de temperatura, sin mencionar terremotos y erupciones volcánicas. También puede provocar el hundimiento de placas continentales en los océanos y el ascenso a la superficie de nuevos continentes e islas.
Las razones de tales emisiones insignificantes del núcleo al magma pueden ser temperaturas y presión excesivas en el sistema general del núcleo del planeta, pero cuando se trata de eventos catastróficos determinados evolutivamente en todo el planeta, se trata de limpiar la Tierra consciente viva de la agresión humana. y escombros, estamos hablando de un acto intencional consciente vivo del ser consciente.
Desde el punto de vista de la energía y el esoterismo, el planeta da impulsos intencionales desde el centro-conciencia-núcleo al cuerpo-magma-capa inferior de los Guardianes, es decir, condicionalmente a los Titanes, para realizar acciones de limpieza del territorios a la superficie. Aquí vale la pena mencionar una cierta capa entre el núcleo y el manto, solo en el nivel de la física, es una capa de sustancia refrigerante, por un lado, correspondiente a las características del núcleo, por el otro, magma, que permite la energía-información fluye en ambas direcciones. Desde el punto de vista de la energía, esto es algo así como un “campo conductor nervioso” primario, parece una corona cerca del Sol durante un eclipse total, es una conexión de la conciencia del planeta con la primera y más profunda y más grande capa de la Tierra. Guardianes, que transmiten el impulso aún más, a Guardianes zonales más pequeños y móviles que implementan estos procesos en la superficie. Es cierto que durante el período de los cataclismos más fuertes, el surgimiento de nuevos continentes y el rediseño de los continentes actuales, se supone la participación parcial de los propios titanes.
Aquí también vale la pena señalar otro fenómeno físico importante asociado con la estructura del núcleo de nuestro planeta y los procesos que ocurren en él. Esta es la formación del campo magnético de la Tierra.
El campo magnético se forma como resultado de la alta velocidad de las partículas que orbitan dentro del núcleo de la Tierra, y se puede decir que el campo magnético externo de la Tierra es una especie de holograma que muestra claramente los procesos termonucleares que ocurren dentro del núcleo del planeta.
Cuanto más lejos del centro del planeta se extiende el campo magnético, más descargado está, dentro del planeta cerca del núcleo es mucho más fuerte, mientras que dentro del propio núcleo es un campo magnético monolítico.
