دومین عنصر فراوان پس از اکسیژن در روی زمین چیست

دومین عنصر فراوان پس از اکسیژن در روی زمین چیست را از سایت هاب گرام دریافت کنید.

فراوانی عنصرهای شیمیایی

فراوانی یک عنصر شیمیایی عبارت است از اندازه‌گیری این که یک عنصر نسبت به دیگر عنصرها چقدر متداول (یا کمیاب) است، یا چقدر از آن عنصر نسبت به دیگر عنصرها در یک محیط داده‌شده وجود دارد. فراوانی پیمانه‌های متفاوتی دارد، مانند کسر جرمی، کسر مولی (یا کسر مولکولی برای گازها) یا کسر حجمی. برای گازهای مخلوط مانند جو یک سیاره، بیشتر از کسر حجمی استفاده می‌شود که برای گازهای ایده‌آل (مخلوط گازی با چگالی و فشار نسبتاً پایین) به مقدار کسر مولی-مولکولی نزدیک است.

برای نمونه فراوانی کسر جرمی اکسیژن در آب حدود ۸۹٪ است اما فراوانی کسر مولی اکسیژن در آب تنها ۳۳٪ است چون یک اتم از سه اتم آب متعلق به اکسیژن است.

در گیتی و در جو سیاره‌های غول گازی مانند مشتری فراوانی نسبت جرمی هیدروژن و هلیم به ترتیب حدود ۷۴٪ و ۲۳-۲۵٪ است. اما کسر مولی این عنصرها به ترتیب نزدیک به ۹۲٪ و ۸٪ است. چون هیدروژن دو اتمی است، ولی هلیم این گونه نیست.

بیشتر فراوانی‌های آورده شده در این مقاله از نوع کسر جرمی است.

فراوانی عنصرها در جهان[ویرایش]

عناصر (همه آنچه از پروتون و نوترون ساخته شده) تنها بخش کوچکی از اجزای تشکیل دهنده جهان هستند. مشاهدات کیهانی نشان می‌دهند که عناصر شیمیایی، تنها ۴٫۶٪ انرژی (و جرم معادل آن) موجود در جهان را تشکیل می‌دهند. در حالی که بقیه جهان از انرژی تاریک و ماده تاریک به ترتیب با فراوانی ۷۲٪ و ۲۳٪ شکل یافته‌است.^[۲]

بخش بزرگی از ماده موجود در جهان، به صورت یون یا پلاسما درون ستاره‌ها و ابرهای بین ستاره‌ای قرار دارد. هیدروژن فراوان‌ترین عنصر در جهان شناخته‌شده است و پس از آن هلیم در رتبه دوم قرار دارد. البته برای سایر عنصرها، ترتیب فراوانی مشابه با عدد اتمی نیست. اکسیژن با عدد اتمی ۸، سومین رتبه را در فراوانی دارد. می‌توان فراوانی عناصر سبک را با تقریب خوبی براساس مدل استاندارد کیهان‌شناسی پیش‌بینی کرد؛ زیرا بیشتر این عنصرها در فاصله کوتاهی پس از مه‌بانگ ساخته شده‌اند. در حالی که عنصرهای سنگین‌تر، مدت‌ها بعد درون ستاره‌ها به وجود آمده‌اند.

برآورد می‌شود که هیدروژن و هلیم به ترتیب حدود ۷۴٪ و ۲۴٪ ماده مرئی جهان را شکل داده باشند. البته عنصرهای سنگین‌تر با وجود این که ۲٪ باقی‌مانده را تشکیل می‌دهند، تأثیر زیادی بر فعالیت‌های کیهانی دارند. این عنصرهای عموماً در فرایندهای ستاره‌ای ساخته می‌شوند. جدول روبرو، فراوانی عنصرها را در کهکشان راه شیری نشان می‌دهد.

شکل زیر، فراوانی عناصر در منظومه شمسی را نشان می‌دهد. هیدروژن و هلیم که بیشترین فراوانی را دارند، محصول مه‌بانگ هستند. سه عنصر بعدی (یعنی لیتیم، بریلیم و بور)، فراوانی بسیار کمی دارند؛ زیرا زمان کمی برای تشکیل در مه‌بانگ داشتند و در ستاره‌ها نیز ساخته نمی‌شوند. (البته مقدارهای اندکی از این عنصرها از واپاشی عناصر سنگین‌تر بر اثر تابش‌های کیهانی تشکیل می‌شوند.) فرایند آلفا سه‌گانه باعث گذر از این سه عنصر و تشکیل اتم کربن می‌شود. عنصرهای بعدی (عنصرهای سنگین‌تر از کربن) نیز از هم‌جوشی ذرات آلفا (دارای دو پروتون) در ستاره‌ها ساخته می‌شوند. به همین دلیل، فراوانی عنصرهای با عدد اتمی زوج بسیار بیشتر از عنصرهای فرد است.

آهن، با عدد اتمی ۲۶ فراوانی قابل توجهی دارد. دلیل این فراوانی، آن است که آهن پایدارترین عنصری است که به راحتی توسط ذرات آلفا ساخته می‌شود. عنصرهای سنگین‌تر از آهن در فرایندهای انرژی‌گیر در ستاره‌ها ساخته می‌شوند و عموماً فراوانی آنها در جهان با افزایش عدد اتمی، کاهش می‌یابد.

رابطه فراوانی عنصر با انرژی بستگی هسته‌ای[ویرایش]

رابطه ضعیفی میان فراوانی نسبی ایزوتوپ‌ها و انرژی بستگی هسته‌ای آنها وجود دارد. پایداری نسبی برخی ایزوتوپ‌ها، اثر قابل توجهی بر فراوانی نسبی آنها در جهان دارد. هم چنین بیشتر بودن فراوانی عنصرهای با عدد اتمی زوج نسبت به عنصرهای فرد به دلیل بالاتر بودن انرژی بستگی هسته‌ای آنها بر اساس اصل طرد پائولی قابل تفسیر است.^[۳] رابطه نیمه‌تجربی جرم، یک تفسیر نظری در مورد شکل کلی منحنی انرژی بستگی هسته‌ای ارائه می‌دهد.

فراوانی عنصرها در زمین[ویرایش]

فراوانی عناصر در زمین در آغاز، مشابه فراوانی آنها در خورشید بود. ولی در طول زمان، این فراوانی دچار تغییر شد. در حال حاضر، آهن (۳۲٫۱٪) و اکسیژن (۳۰٫۱٪) فراوان‌ترین عناصر تشکیل دهنده جرم زمین هستند. بیش از ۹۸٪ جرم زمین از هشت عنصر شکل گرفته‌است و سایر عناصر، تنها ۱٫۲٪ از جرم زمین را تشکیل می‌دهند. جدول روبرو، فراوانی هشت عنصر نخست را در زمین نشان می‌دهد.

فراوانی عنصرها در پوسته زمین[ویرایش]

نمودار روبرو، فراوانی نسبی عنصرهای شیمیایی را در پوسته زمین (که برای اندازه‌گیری و تخمین، در دسترس‌تر است) نشان می‌دهد. عناصر موجود در پوسته زمین را می‌توان بر اساس فراوانی آنها یا کاربردشان در دسته‌هایی تقسیم‌بندی کرد:

چند شکست در نمودار وجود دارد. عنصرهای تکنسیم و پرومتیم هیچ ایزوتوپ پایدار یا با نیم‌عمر بالایی ندارند و تنها به صورت بسیار ناچیزی به عنوان محصول واپاشی عنصرهای سنگین‌تر قابل ردیابی هستند. افزون بر این، گازهای نجیب هیچ پیوند شیمیایی در پوسته زمین تشکیل نمی‌دهند و تنها بر اثر واپاشی عنصرهای سنگین‌تر پدید می‌آیند. به همین دلیل، تنها در کمیت‌های بسیار ناچیز در پوسته زمین مشاهده می‌شوند. دوازده عنصر بسیار پرتوزا که در طبیعت بسیار ناچیز هستند (شامل پولونیم، استاتین، فرانسیم، رادیم، اکتینیم، پروتاکتینیم، نپتونیوم، پلوتونیم، امریسیم، کوریم، برکلیم و کالیفرنیم) نیز در نظر گرفته نمی‌شوند. زیرا با این که در آغاز تشکیل زمین وجود داشتند، ولی به دلیل پرتوزا بودن به تدریج واپاشی شدند و در حال حاضر، تنها در کمیت‌های ناچیز بر اثر واپاشی اورانیوم و توریم پدید می‌آیند. اکسیژن و سیلیسیم فراوان‌ترین عناصر در پوسته زمین هستند. ترکیب این دو عنصر، کانی‌های سیلیکاتی را که بخش قابل توجهی از سنگ‌ها را شامل می‌شوند، به وجود می‌آورد.

فراوانی عنصرها در اقیانوس‌ها[ویرایش]

حدود ۷۰٪ سطح زمین از آب پوشیده شده‌است. به جز اکسیژن و هیدروژن (عناصر تشکیل‌دهنده آب) که بیش از ۹۶٪ ماده درون اقیانوس‌ها را شکل می‌دهند، عنصرهای سازنده نمک‌ها بیشترین فراوانی را در اقیانوس‌ها دارند. از جمله، کلر و سدیم (که سازنده نمک خوراکی هستند) به ترتیب با فراوانی ۱٫۹۴٪ و ۱٫۰۸٪ با اختلاف قابل توجهی نسبت به سایر عناصر، فراوانی زیادی در اقیانوس‌ها دارند. منیزیم، گوگرد، کلسیم، پتاسیم، برم و کربن سایر عناصر فراوان موجود در اقیانوس‌ها هستند.

فراوانی عنصرها در جو[ویرایش]

فراوان‌ترین عناصر موجود در جو، نیتروژن (۷۸٫۱٪)، اکسیژن (۲۰٫۹٪) و آرگون (۰٫۹۶٪) هستند. کربن و هیدروژن نیز به صورت کربن دی‌اکسید و بخار آب با مقدار متغیر در جو وجود دارند. آرگون با وجود آن که فراوانی بسیار کمی در زمین دارد، ولی فراوانی آن در جو قابل توجه است.

فراوانی عنصرها در بدن انسان[ویرایش]

حدود ۶۵ تا ۹۰٪ جرم سلول‌های بدن انسان را آب تشکیل می‌دهد و بخش بزرگی از مقدار باقیمانده نیز شامل مولکول‌های آلی کربن‌دار است. بنابراین اکسیژن نسبت قابل توجهی از جرم بدن انسان را به خود اختصاص می‌دهد و پس از آن نیز کربن قرار می‌گیرد. تقریباً ۹۹٪ جرم بدن انسان از شش عنصر شکل یافته‌است: اکسیژن (۶۵٪)، کربن (۱۸٪)، هیدروژن (۱۰٪)، نیتروژن (۳٪)، کلسیم (۱٫۵٪) و فسفر (۱٫۲٪). ۰٫۷۵٪ نیز شامل پنج عنصر است: پتاسیم (۰٫۲٪)، گوگرد (۰٫۲٪)، کلر (۰٫۱٪)، سدیم (۰٫۱٪) و منیزیم (۰٫۰۵٪). تنها هفده عنصر، برای زندگی انسان، مورد نیاز هستند. چند عنصر دیگر نیز در حد ناچیز در سلامتی پستانداران نقش دارند. دو عنصر آلومینیوم و سیلیسیم با وجود فراوانی در زمین، در بدن انسان تقریباً بی‌تأثیر هستند.^[۴]

نمایش عنصرهای ضروری در جدول تناوبی

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

منبع مطلب : fa.wikipedia.org

مدیر محترم سایت fa.wikipedia.org لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

چرا هیدروژن فراوان ترین عنصر در جهان است؟

بیگ بنگ: می نیمن، استاد شیمی در دانشگاه ایالت اورگون می گوید:« برای پاسخ دادن به این پرسش باید به بیگ بنگ بازگردیم.» بیگ بنگ عناصری را وارد جدول تناوبی کرد؛ این عناصر جهان ما را تشکیل می دهند. هر عنصر دارای تعداد منحصر بفردی ذرات زیر اتمی است: پروتون ها(با بار مثبت)، نوترون ها(خنثی ) و الکترون ها (با بار منفی).

به گزارش بیگ بنگ، هیدروژن با یک پروتون و یک الکترون ساده ترین عنصر جهان به شمار می آید و همین سادگی می تواند آن را به فراوان ترین عنصر در جهان تبدیل سازد. هیدروژن تنها عنصر فاقد نوترون است. اما ایزوتوپ هیدروژن که دوتريوم نام دارد، حاوی یک پروتون و یک نوترون می باشد. ایزوتوپ دیگر هیدروژن معروف به تريتيوم از یک پروتون و دو نوترون برخوردار است. اتم های هیدروژن در ستارگان به واسطه همجوشى، هلیوم را ایجاد می کنند که دومین عنصر فراوان در جهان است. هلیوم دو پروتون، دو نوترون و دو الکترون دارد. هلیوم و هیدروژن در مجموع 99.9 درصد ماده شناخته شده در جهان را تشکیل می ‌دهند.

به گفتهٔ نیمن، در حال حاضر میزان هیدروژن موجود در جهان 10 برابر بیشتر از هلیوم است. اکسیژن بعنوان سومین عنصر فراوان، هزار برابر کمتر از هیدروژن می باشد. با بالا بودن عدد اتمی، از فراوانی آن عنصر کاسته می شود. اما ترکیبات زمین با ترکیبات کل جهان فرق دارد. برای مثال، اکسیژن فراوان ترین عنصر در پوسته زمین است. پس از اکسیژن عناصری نظیر سیلیکون، آلومینیوم و آهن به وفور در پوسته یافت می شوند. فراوان ترین عنصر موجود در بدن انسان به لحاظ وزنی “اکسیژن” نام دارد، کربن و هیدروژن نیز در رتبه های بعدی هستند.

هیدروژن یک سری نقش های کلیدی در بدن انسان ایفا می کند. پیوندهای هیدروژنی به حالت مارپیچى مولکول DNA کمک می کنند و در حفظ PH معده و سایر اندام ها تاثیرگذار ظاهر می شوند. نیمن افزود: اگر معده شما به میزان زیادی خالی شود، هیدروژن آزاد می شود؛ اگر هم زیاد اسیدی باشد، هیدروژن به مولکولی پیوند خواهد خورد. علاوه بر این، هیدروژن امکان شناور ماندن یخ را بر روی آب فراهم می کند زیرا پیوندهای هیدروژنی باعث جداسازی مولکول های آب منجمد شده و از خاصیت چگال بودن شان می کاهد. نیمن اظهار داشت: معمولاً مواد زمانی چگال ترند که در حالت جامد باشد. آب تنها ماده ای است که در حالت جامد چگالی کمتری دارد.

هیدروژن می تواند خطرناک هم باشد. واکنش گاز هیدروژن با اکسیژن منجر به فاجعه بالون هيندنبورگ شد که طی آن 36 نفر در سال 1937 میلادی جان باختند. علاوه بر این، بمب های هیدروژنی نیز می توانند به طرز قابل توجهی مخرب باشند، اگرچه تاکنون از آنها بعنوان یک سلاح استفاده نشده است. بمب های هیدروژنی مثل بمب های اتمی از ترکیب همجوشى هسته ای و واکنش های کافش برای تخریب استفاده می کنند. این بمب ها در صورت انفجار، امواج تکانهٔ مکانیکی و تابش آزاد می سازند.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: Livescience.com

منبع مطلب : bigbangpage.com

مدیر محترم سایت bigbangpage.com لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

جواب کاربران در نظرات پایین سایت

مهدی : نمیدونم, کاش دوستان در نظرات جواب رو بفرستن.