167835 (Химия Земли), страница 2

Мантия Земли состоит, по-видимому, из различных силикатов. Плотность, сжимаемость и твердость образующего мантию вещества, полученные в результате сейсмических исследований, совпадают с соответствующими значениями силикатов. Долгое время считалось, что ядро Земли состоит преимущественно из железа, что подтверждалось составом метеоритов. Метеориты – это твердые тела, падающие на Землю через атмосферу из космоса. Вполне возможно, что они являются обломками планет, напоминающих Землю. Поэтому по составу метеоритов можно будет определить природу внутренних слоев литосферы. Согласно современным гипотезам, ядро Земли состоит не из железа, а из горных пород большой плотности, однако это еще не доказано окончательно.

Предполагается, что температура вблизи центра Земли порядка нескольких тысяч градусов. При этой температуре на земной поверхности все горные породы расплавились бы, но, поскольку давление во внутренних слоях Земли очень велико, весьма вероятно, что ядро Земли находится в твердом состоянии.

Земная кора. Наиболее распространенные в земной коре элементы – кислород и кремний. Таблица 3 показывает, что на долю кислорода приходится почти 60%, а на долю кремния – 20% всех атомов, входящих в состав земной коры.

Таблица 3: Распространенность элементов в земной коре.

В океанской воде третье место по распространенности (перед алюминием) занимает водород. По содержанию элементов в ядре Земли на втором месте находится железо, на третьем – кремний, а на четвертом –магний. В различных частях Земли существует свой порядок расположения элементов по распространенности. Однако наиболее распространенными оказываются элементы с низкими порядковыми номерами – 26 и ниже. На долю всех остальных элементов (после железа) приходится меньше 0,2 вес. % земной коры.

В повседневной жизни нас чаще интересует доступность элементов, а не их распространенность в земной коре. Воздух постоянно окружает нас повсюду и одинаково доступен для всех. Снабжение водой имеет большие ограничения. В одних районах Земли вода имеется в избытке, другие районы страдают от ее недостатка. Даже в районах с обильными осадками расход воды может возрасти настолько, что её запасы будут постепенно истощаться. По мере роста населения земного шара потребление воды все больше увеличивается, и природные ресурсы воды нужно расходовать умело.

Запасы многих металлов, известных еще с древних времен, - меди, серебра, золота, олова и свинца – довольно ограниченны. Раньше люди добывали медь, серебро и золото в самородном состоянии. А эти три металла можно путем несложных химических операций извлекать также из их руд. С другой стороны, алюминий и титан, хотя они являются распространенными элементами, значительно труднее получить из их руд. Фтор распространен в природе больше, чем хлор, но хлор и его соединения гораздо более обычны – их легче получать и использовать. Однако по мере истощения наиболее богатых источников элементов, широко используемых в настоящее время все большее внимание будут привлекать те элементы, которые пока не находят широкого применения. .

В геологические эпохи в результате процессов плавления, кристаллизации, растворения и осаждения различные элементы были сконцентрированы в отдельных месторождениях, где из них образовались устойчивые соединении. Эти соединения называются минералами. Многие минералы по составу соответствуют соединениям, полученным в лабораториях, но большинство из них не отличается особой чистотой. Так, большие залежи поваренной соли (хлористого натрия) образовались в тех случаях на месте бывших морей, когда отложения солей были защищены от размывающего действия воды. Мировой океан является неисчерпаемым источником хлористого натрия. Залежи калиевых солей образовалась совсем другим путём. Многие металлы встречаются в природе в виде сульфидов (PbS, MoS2 ZnS), другие металлы- в виде окислов (Fe2 O3 , MnO2 ). Известны крупные месторождения карбонатов (ZnCO3, CaCO3) и сульфатов (BaSO4) некоторых металлов. Минералы, которые присутствуют в таких высоких концентрациях, что можно вести их промышленную разработку, называют рудами.

Воздух для нас только доступен, что мы не считаем кислород одним из важнейших химикалий. Например, мы используем природный газ (главным образом метан) в качестве топлива, сжигая его на воздухе. Если бы метан в воздухе в большом количестве, а кислород встречался бы так редко, что приходилось бы специально добывать, то кислород, считался бы «топливом». В обоих случаях количество выделяющегося тепла определяется уравнением

CH4 (r) + 202 (r) – CO2 (r) + 2H2O (r) + 213 ккал (3)

Несмотря на общедоступность неограниченных количеств кислорода воздуха, огромные количества чистого кислорода получают для промышленных и медицинских целей. Ежегодно получают миллиарды кубометров кислорода, отделяя его фракционной перегонкой от азота.

Руды, в состав которых входит азот, встречаются сравнительно редко. Наиболее распространённый минерал - нитрат натрия NaNO3 , крупные залежи которого находятся в Чили. В настоящее время азотосодержащие соединения мы получаем, используя для этого азот воздуха. Таким образом, воздух- самый богатый источник кислорода и азота- двух элементов, имеющих исключительно большое значение.

Институт международных отношений

Национального университета имени Тараса Шевченко

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:

Студентки 1 курса

Отделения МЭВ

1 группы

Соловковой Оксаны

КИЕВ - 98

10