Хімія. Повторне видання. 7 клас. Попель

§ 13. Поширеність хімічних елементів

Дізнаєтеся, зрозумієте, використаєте

Які хімічні елементи є найпоширенішими в природі?
Яких хімічних елементів потребують рослини, організми тварин і людини?

Ви вже знаєте, що в природі знайдено майже 90 хімічних елементів. Вони різняться за поширеністю: одні елементи можна виявити на нашій планеті майже всюди, інші трапляються дуже рідко. Розподіл хімічних елементів на Землі досліджує наука геохімія. Значний внесок у її розвиток зробив видатний науковець В. Вернадський.

Володимир Вернадський (1863-1945)

Природодослідник, академік, перший президент Української академії наук (1918). Один з основоположників геохімії. Запропонував теорію походження мінералів. Розвинув уявлення про роль живих організмів у геохімічних процесах. Досліджував хімічний склад літосфери, гідросфери, атмосфери. Організатор кількох науково-дослідних установ. Засновник школи науковців-геохіміків.

В атмосфері, гідросфері, літосфері, живих організмах хімічні елементи поширені неоднаково. Визначають поширеність елемента, порівнюючи кількість його атомів з кількістю атомів інших елементів.

Хімічні елементи в літосфері. Літосфера, або земна кора, — твердий поверхневий шар Землі. У ньому міститься багато елементів (мал. 56). Найпоширенішими є Оксиген (58 % усіх атомів¹), Силіцій (19,6 %) та Алюміній (6,4 %). Ці три елементи є складниками глини, містяться у ґрунті, численних мінералах і гірських породах. З атомів Силіцію та Оксигену складається пісок.

¹ Наведену цифру називають атомною часткою елемента.

Мал. 56. Поширеність хімічних елементів у земній корі (у відсотках від загальної кількості атомів)

Хімічні елементи у Всесвіті. Результати аналізів зразків ґрунту Місяця, метеоритів, спектральних досліджень планет, зірок свідчать про універсальність складу Всесвіту. У ньому є хімічні елементи, що трапляються і на Землі, але в обмеженому різноманітті.

Найпоширеніші у Всесвіті елементи — Гідроген і Гелій; їхні атоми найменші та найпростіші за складом. Науковці стверджують, що кількість атомів Гідрогену становить майже 90 % від усіх атомів у космічному просторі, а Гелій за поширеністю посідає друге місце. Атомів решти елементів — лише 0,1 %.

Найпоширеніші елементи

в атмосфері — N, О
в гідросфері — Н, О
в літосфері — О, Si
у Всесвіті — Н, Не

Хімічні елементи в живих організмах. Відомо, що вміст води за масою в рослинах становить у середньому 80 %. В організмах тварин і людини ця речовина також переважає. Отже, найпоширенішим хімічним елементом у живій природі, як і в гідросфері, є Гідроген.

Організм людини потребує понад 20 хімічних елементів. Їх називають біоелементами (мал. 57). Вони містяться у воді, багатьох речовинах, які потрапляють до організму разом з їжею. Оксиген надходить до організму в складі води, а також під час дихання з киснем. Карбон, Оксиген, Гідроген, Нітроген, Сульфур є в білках, жирах, інших речовинах нашого організму. Калій і Натрій містяться в крові, клітинних рідинах, а Оксиген, Фосфор і Кальцій — у кістковій тканині. Важливими елементами для людини є також Ферум, Флуор, Йод. Нестача Феруму в організмі призводить до недокрів’я, Флуору — спричиняє карієс, а Йоду — уповільнення розумового розвитку дитини.

Мал. 57. Хімічні елементи в організмі людини (у відсотках від загальної кількості атомів)

• Як можна подолати проблему нестачі деяких елементів в організмі?

• Добова потреба нашого організму в Йоді становить приблизно 0,1 мг. Чи задовольнить цю потребу щоденне вживання 100 г морської капусти, якщо в ній міститься 0,0002 % цього елемента за масою?

Рослинам необхідно трохи менше хімічних елементів. Найважливіші серед них — Карбон, Оксиген, Гідроген, Нітроген, Фосфор, Калій, Магній, Сульфур. Вони надходять до рослин з повітря і ґрунту разом з вуглекислим газом, водою, розчиненими в ній речовинами.

ВИОКРЕМЛЮЄМО ОСНОВНЕ

Проаналізувавши матеріал, викладений у параграфі, сформулюйте в зошиті висновки про поширеність хімічних елементів у природі.

ВАШІ ДОСЯГНЕННЯ І ВІДКРИТТЯ

Перевірте себе

92. Як визначають поширеність хімічних елементів?

Формуйте словничок

93. Випишіть з тексту параграфа кілька ключових слів і словосполучень.

Розв’яжіть задачу

94. У мінералі каолініті (основа глини) на кожні 2 атоми Алюмінію припадає стільки ж атомів Силіцію, 4 атоми Гідрогену і 9 атомів Оксигену. Обчисліть вміст (у відсотках) атомів кожного елемента в мінералі.

95. Скориставшись даними, наведеними на малюнку 56, обчисліть приблизну кількість:

а) атомів Оксигену, яка припадає в земній корі на 1 атом Силіцію і на 1 атом Алюмінію;
б) усіх атомів дев’яти найпоширеніших елементів серед кожних 100 атомів у земній корі.

Відшукайте

96. Для підживлення рослин у ґрунт вносять мінеральні добрива. За матеріалами з інтернету з’ясуйте, як класифікують добрива залежно від вмісту найважливіших для рослин хімічних елементів.

Шанс для творчості

97. За відомостями з інтернет-джерел підготуйте повідомлення про те, які хімічні елементи виявлено на Місяці, Марсі, у метеоритах.

Аналізуйте

98. Кількісні дані про поширеність хімічних елементів у літосфері, які наведено в різних джерелах, дещо різняться. Яка, на вашу думку, причина цього? Чи можна з високою точністю визначити поширеність хімічних елементів у літосфері, гідросфері, атмосфері?

Зміст