Domov → Svět mikrobů Jaké jsou dva nejlehčí chemické prvky? Nejúžasnější látky. Nejhojnější prvek ve vesmíru

Jaké jsou dva nejlehčí chemické prvky? Nejúžasnější látky. Nejhojnější prvek ve vesmíru

Vesmír ve svých hlubinách skrývá mnohá tajemství. Lidé se dlouhou dobu snažili rozluštit co nejvíce z nich, a přestože se to ne vždy daří, věda jde kupředu mílovými kroky a umožňuje nám poznávat stále více o našem původu. Mnohé tedy bude například zajímat, co je ve Vesmíru nejběžnější. Většinu lidí hned napadne voda a budou mít částečně pravdu, protože nejrozšířenějším prvkem je vodík.

Nejhojnější prvek ve vesmíru

Je extrémně vzácné, aby se lidé setkali s vodíkem v jeho čisté formě. V přírodě se však velmi často vyskytuje ve spojení s jinými prvky. Například, když reaguje s kyslíkem, vodík se mění na vodu. A to zdaleka není jediná sloučenina, která tento prvek obsahuje, nachází se všude nejen na naší planetě, ale i ve vesmíru.

Jak se objevila Země?

Před mnoha miliony let se vodík bez nadsázky stal stavebním materiálem pro celý vesmír. Ostatně po velkém třesku, který se stal prvním stupněm stvoření světa, neexistovalo nic kromě tohoto prvku. elementární, protože se skládá pouze z jednoho atomu. Postupem času začal nejhojnější prvek ve vesmíru vytvářet mraky, z nichž se později staly hvězdy. A již uvnitř nich probíhaly reakce, v jejichž důsledku se objevovaly nové, složitější prvky, které daly vzniknout planetám.

Vodík

Tento prvek tvoří asi 92 % atomů ve vesmíru. Nachází se ale nejen ve hvězdách, mezihvězdném plynu, ale i v běžných prvcích na naší planetě. Nejčastěji existuje ve vázané formě a nejběžnější sloučeninou je samozřejmě voda.

Vodík je navíc součástí řady uhlíkových sloučenin, které tvoří ropu a zemní plyn.

Závěr

Navzdory tomu, že se jedná o nejrozšířenější prvek na celém světě, může být překvapivě pro člověka nebezpečný, protože při reakci se vzduchem někdy vzplane. Abychom pochopili, jak důležitou roli sehrál vodík při vzniku vesmíru, stačí si uvědomit, že bez něj by na Zemi nevzniklo nic živého.

Nejčastější

Litosféra. Kyslík (O), 46,60 % hmotn. Objeven v roce 1771 Karlem Scheele (Švédsko).
Atmosféra. Dusík (N), 78,09 % obj., 75,52 % hmotn. Objeven v roce 1772 Rutherfordem (Velká Británie).
Vesmír. Vodík (H), 90 % celkové látky. Objeven v roce 1776 Henrym Cavendishem (Velká Británie).

Nejvzácnější (z 94)

Litosféra.
Astat (At): 0,16 g v zemské kůře. Otevřeno v roce 1940 Corsonem (USA) a zaměstnanci. Přirozeně se vyskytující izotop astatin 215 (215At) (objevený v roce 1943 B. Karlikem a T. Bernertem, Rakousko) existuje v množství pouze 4,5 nanogramu.
Atmosféra.
Radon (Rn): pouze 2,4 kg (6·10–20 objem jedna ppm). Otevřeno v roce 1900 Dornem (Německo). Předpokládá se, že koncentrace tohoto radioaktivního plynu v oblastech ložisek žulových hornin způsobila řadu rakovin. Celková hmotnost radonu nalezeného v zemské kůře, z níž jsou doplňovány zásoby atmosférického plynu, je 160 tun.

Nejlehčí

Plyn:
Vodík (H) má hustotu 0,00008989 g/cm3 při teplotě 0°C a tlaku 1 atm. Otevřeno v roce 1776 Cavendishem (Velká Británie).
Kov.
Lithium (Li) s hustotou 0,5334 g/cm3 je nejlehčí ze všech pevných látek. Objeven v roce 1817 Arfvedsonem (Švédsko).

Maximální hustota

Osmium (Os) s hustotou 22,59 g/cm3 je nejtěžší ze všech pevných látek. Objeven v roce 1804 Tennantem (Velká Británie).

Nejtěžší plyn

Jde o radon (Rn), jehož hustota je 0,01005 g/cm3 při 0°C. Otevřeno v roce 1900 Dornem (Německo).

Naposledy přijato

Element 108 nebo unniloctium (Uno). Tento prozatímní název je dán Mezinárodní unií čisté a aplikované chemie (IUPAC). Získané v dubnu 1984 G. Münzenbergem a spolupracovníky (Západní Německo), kteří pozorovali pouze 3 atomy tohoto prvku v laboratoři Společnosti pro výzkum těžkých iontů v Darmstadtu. V červnu téhož roku se objevila zpráva, že tento prvek získali i Yu.Ts. Oganesyan a spolupracovníci ve Spojeném ústavu pro jaderný výzkum, Dubna, SSSR.

Jediný atom unnilenia (Une) byl získán bombardováním vizmutu železnými ionty v laboratoři Heavy Ion Research Society, Darmstadt, Západní Německo, 29. srpna 1982. Má nejvyšší atomové číslo (prvek 109) a nejvyšší atomový hmotnost (266). Podle nejpředběžných údajů sovětští vědci pozorovali vznik izotopu prvku 110 s atomovou hmotností 272 (předběžný název - ununnilium (Uun)).

Nejčistší

Helium-4 (4He), získané v dubnu 1978 P.V. McLintock z Lancaster University, USA, má méně než 2 díly nečistot na 1015 dílů objemu.

Nejtěžší

Uhlík (C). Ve své alotropní formě má diamant tvrdost Knoop 8400. Známý již od pravěku.

Nejdražší

Californian (Cf) byl prodán v roce 1970 za cenu 10 $ za mikrogram. Otevřeno v roce 1950 Seaborgem (USA) a zaměstnanci.

Nejflexibilnější

Zlato (Au). Z 1 g nakreslíte drát dlouhý 2,4 km. Známý od roku 3000 před naším letopočtem.

Nejvyšší pevnost v tahu

Bór (B) – 5,7 GPa. Objeven v roce 1808 Gay-Lussacem a Thénardem (Francie) a H. Davym (Velká Británie).

Bod tání/varu

Nejnižší.
Mezi nekovy má helium-4 (4He) nejnižší bod tání -272,375°C při tlaku 24,985 atm a nejnižší bod varu -268,928°C. Helium objevili v roce 1868 Lockyer (Velká Británie) a Jansen (Francie). Monatomický vodík (H) musí být nestlačitelný supratekutý plyn. Mezi kovy jsou odpovídající parametry pro rtuť (Hg) –38,836 °C (bod tání) a 356,661 °C (bod varu).
Nejvyšší.
Mezi nekovy má nejvyšší bod tání a bod varu uhlík (C), známý již od pravěku: 530 °C a 3870 °C. Zdá se však kontroverzní, že grafit je stabilní při vysokých teplotách. Přechodem z pevného do plynného stavu při 3720 °C lze grafit získat jako kapalinu při tlaku 100 atm a teplotě 4730 °C. Mezi kovy jsou odpovídající parametry pro wolfram (W) 3420 °C (bod tání) a 5860 °C (bod varu). Otevřel v roce 1783 H.H. a F. d'Eluyarami (Španělsko).

Izotopy

Největší počet izotopů(36 každý) pro xenon (Xe), objevený v roce 1898 Ramsayem a Traversem (Velká Británie), a pro cesium (Cs), objevený v roce 1860 Bunsenem a Kirchhoffem (Německo). Vodík (H) má nejmenší množství (3: protium, deuterium a tritium), objevený v roce 1776 Cavendishem (Velká Británie).

Nejstabilnější

Tellur-128 (128Te), podle dvojitého beta rozpadu, má poločas rozpadu 1,5 1024 let. Tellur (Te) objevil v roce 1782 Müller von Reichenstein (Rakousko). Izotop 128Te byl poprvé objeven ve svém přirozeném stavu v roce 1924 F. Astonem (Velká Británie). Údaje o jeho superstabilitě byly opět potvrzeny v roce 1968 studiemi E. Alexandera Jr., B. Srinivasana a O. Manuela (USA). Rekord rozpadu alfa patří samarium-148 (148Sm) – 8·1015 let. Rekord beta rozpadu patří izotopu kadmia 113 (113Cd) – 9·1015 let. Oba izotopy byly v roce 1933, respektive 1924 objeveny F. Astonem v jejich přirozeném stavu. Radioaktivitu 148Sm objevili T. Wilkins a A. Dempster (USA) v roce 1938 a radioaktivitu 113Cd objevili v roce 1961 D. Watt a R. Glover (Velká Británie).

Nejnestabilnější

Životnost lithium-5 (5Li) je omezena na 4,4 10–22 s. Izotop byl poprvé objeven E. Tittertonem (Austrálie) a T. Brinkleyem (Velká Británie) v roce 1950.

Nejjedovatější

Z neradioaktivních látek jsou nejpřísnější omezení stanovena pro berylium (Be) - maximální přípustná koncentrace (MAC) tohoto prvku v ovzduší je pouze 2 μg/m3. Mezi radioaktivními izotopy existujícími v přírodě nebo produkovanými jadernými zařízeními jsou nejpřísnější limity obsahu ve vzduchu stanoveny pro thorium-228 (228Th), které jako první objevil Otto Hahn (Německo) v roce 1905 (2,4 10–16 g /m3), a pokud jde o obsah ve vodě - pro radium-228 (228Ra), objevené O. Ganem v roce 1907 (1,1·10–13 g/l). Z hlediska životního prostředí mají významné poločasy (tj. přes 6 měsíců).

Všichni víme, že vodík zaplňuje náš vesmír ze 75 %. Víte ale, jaké další chemické prvky jsou pro naši existenci neméně důležité a hrají významnou roli pro život lidí, zvířat, rostlin i celé naší Země? Prvky z tohoto hodnocení tvoří celý náš vesmír!

10. Síra (množství vzhledem ke křemíku – 0,38)

Tento chemický prvek je v periodické tabulce uveden pod symbolem S a je charakterizován atomovým číslem 16. Síra je v přírodě velmi rozšířená.

9. Železo (množství vzhledem ke křemíku – 0,6)

Označuje se symbolem Fe, atomové číslo - 26. Železo je v přírodě velmi rozšířené, hraje zvláště důležitou roli při tvorbě vnitřního a vnějšího obalu zemského jádra.

8. Hořčík (množství vzhledem ke křemíku – 0,91)

V periodické tabulce se hořčík nachází pod symbolem Mg a jeho atomové číslo je 12. Na tomto chemickém prvku je nejúžasnější, že se nejčastěji uvolňuje při výbuchu hvězd při procesu jejich přeměny v supernovy.

7. Křemík (množství vzhledem ke křemíku – 1)

Označuje se jako Si. Atomové číslo křemíku je 14. Tento modrošedý metaloid se v zemské kůře v čisté formě vyskytuje velmi zřídka, ale v jiných látkách je zcela běžný. Najdeme ho například i v rostlinách.

6. Uhlík (množství vzhledem k křemíku – 3,5)

Uhlík je v periodické tabulce chemických prvků uveden pod symbolem C, jeho atomové číslo je 6. Nejznámější alotropní modifikací uhlíku je jeden z nejžádanějších drahých kamenů na světě – diamanty. Uhlík se také aktivně používá v jiných průmyslových účelech pro každodennější účely.

5. Dusík (množství vzhledem ke křemíku – 6,6)

Symbol N, atomové číslo 7. Jako první objevil skotský lékař Daniel Rutherford, dusík se nejčastěji vyskytuje ve formě kyseliny dusičné a dusičnanů.

4. Neon (množství vzhledem ke křemíku – 8,6)

Je označen symbolem Ne, atomové číslo je 10. Není žádným tajemstvím, že tento konkrétní chemický prvek je spojen s krásnou září.

3. Kyslík (množství vzhledem ke křemíku – 22)

Chemický prvek se symbolem O a atomovým číslem 8, kyslík, je nezbytný pro naši existenci! To ale neznamená, že je přítomen pouze na Zemi a slouží pouze pro lidské plíce. Vesmír je plný překvapení.

2. Helium (množství vzhledem ke křemíku – 3 100)

Symbol pro helium je He, atomové číslo je 2. Je bezbarvé, bez zápachu, chuti, netoxické a jeho bod varu je nejnižší ze všech chemických prvků. A díky němu se koule vznášejí k nebi!

1. Vodík (množství vzhledem ke křemíku – 40 000)

Skutečné číslo jedna na našem seznamu, vodík, se nachází v periodické tabulce pod symbolem H a má atomové číslo 1. Je to nejlehčí chemický prvek v periodické tabulce a nejrozšířenější prvek v celém známém vesmíru.

V přírodě se nachází 94 chemických prvků. K dnešnímu dni bylo uměle získáno dalších 15 transuranových prvků (prvky od 95 do 109), existence 10 z nich je nesporná.

Nejčastější

Litosféra. Kyslík (O), 46,60 % hmotn. Objeven v roce 1771 Karlem Scheele (Švédsko).

Atmosféra. Dusík (N), 78,09 % obj., 75,52 % hmotn. Objeven v roce 1772 Rutherfordem (Velká Británie).

Vesmír. Vodík (H), 90 % celkové látky. Objeven v roce 1776 Henrym Cavendishem (Velká Británie).

Nejvzácnější (z 94)

Atmosféra. Radon (Rn): pouze 2,4 kg (6·10 –20 objem 1 díl na 1 milion). Otevřeno v roce 1900 Dornem (Německo). Předpokládá se, že koncentrace tohoto radioaktivního plynu v oblastech ložisek žulových hornin způsobila řadu rakovin. Celková hmotnost radonu nalezeného v zemské kůře, z níž jsou doplňovány zásoby atmosférického plynu, je 160 tun.

Nejlehčí

Plyn. Vodík (H) má hustotu 0,00008989 g/cm 3 při teplotě 0 °C a tlaku 1 atm. Otevřeno v roce 1776 Cavendishem (Velká Británie).

Kov. Lithium (Li) s hustotou 0,5334 g/cm 3 je nejlehčí ze všech pevných látek. Objeven v roce 1817 Arfvedsonem (Švédsko).

Maximální hustota

Osmium (Os) s hustotou 22,59 g/cm 3 je nejtěžší ze všech pevných látek. Objeven v roce 1804 Tennantem (Velká Británie).

Nejtěžší plyn

Jde o radon (Rn), jehož hustota je 0,01005 g/cm 3 při 0°C. Otevřeno v roce 1900 Dornem (Německo).

Naposledy přijato

Jediný atom unnilenia (Une) byl získán bombardováním vizmutu železnými ionty v laboratoři Heavy Ion Research Society, Darmstadt, Západní Německo, 29. srpna 1982. Má nejvyšší atomové číslo (prvek 109) a nejvyšší atomový mše (266) . Podle nejpředběžných údajů sovětští vědci pozorovali vznik izotopu prvku 110 s atomovou hmotností 272 (předběžný název - ununnilium (Uun)).

Nejčistší

Helium-4 (4 He), získané v dubnu 1978 P.V. McLintock z Lancaster University, USA, má méně než 2 díly nečistot na 10 15 dílů objemu.

Nejtěžší

Uhlík (C). Ve své alotropní formě má diamant tvrdost Knoop 8400. Známý již od pravěku.

Nejdražší

Californian (Cf) byl prodán v roce 1970 za cenu 10 $ za mikrogram. Otevřeno v roce 1950 Seaborgem (USA) a zaměstnanci.

Nejflexibilnější

Zlato (Au). Z 1 g nakreslíte drát dlouhý 2,4 km. Známý od roku 3000 před naším letopočtem.

Nejvyšší pevnost v tahu

Bór (B) – 5,7 GPa. Objeven v roce 1808 Gay-Lussacem a Thénardem (Francie) a H. Davym (Velká Británie).

Bod tání/varu

Nejvyšší. Mezi nekovy má nejvyšší bod tání a bod varu uhlík (C), známý již od pravěku: 530 °C a 3870 °C. Zdá se však kontroverzní, že grafit je stabilní při vysokých teplotách. Přechodem z pevného do plynného stavu při 3720 °C lze grafit získat jako kapalinu při tlaku 100 atm a teplotě 4730 °C. Mezi kovy jsou odpovídající parametry pro wolfram (W) 3420 °C (bod tání) a 5860 °C (bod varu). Otevřel v roce 1783 H.H. a F. d'Eluyarami (Španělsko).

Izotopy

Největší počet izotopů (každý 36) se nachází v xenonu (Xe), objeveném v roce 1898 Ramsayem a Traversem (Velká Británie), a v cesiu (Cs), objeveném v roce 1860 Bunsenem a Kirchhoffem (Německo). Vodík (H) má nejmenší množství (3: protium, deuterium a tritium), objevený v roce 1776 Cavendishem (Velká Británie).

Nejstabilnější. Tellur-128 (128 Te), podle dvojitého beta rozpadu, má poločas rozpadu 1,5 10 24 let. Tellur (Te) objevil v roce 1782 Müller von Reichenstein (Rakousko). Izotop 128 Te byl poprvé objeven ve svém přirozeném stavu v roce 1924 F. Astonem (Velká Británie). Údaje o jeho superstabilitě byly opět potvrzeny v roce 1968 studiemi E. Alexandera Jr., B. Srinivasana a O. Manuela (USA). Rekord rozpadu alfa patří samarium-148 (148 Sm) – 8·10 15 let. Rekord beta rozpadu patří izotopu kadmia 113 (113 Cd) – 9·10 15 let. Oba izotopy byly v roce 1933, respektive 1924 objeveny F. Astonem v jejich přirozeném stavu. Radioaktivitu 148 Sm objevili T. Wilkins a A. Dempster (USA) v roce 1938 a radioaktivitu 113 Cd objevili v roce 1961 D. Watt a R. Glover (Velká Británie).

Nejnestabilnější.Životnost lithium-5 (5 Li) je omezena na 4,4 10 –22 s. Izotop byl poprvé objeven E. Tittertonem (Austrálie) a T. Brinkleyem (Velká Británie) v roce 1950.

Tekutá řada

Vzhledem k rozdílu mezi teplotou tání a teplotou varu je prvkem s nejkratším rozsahem kapaliny neon vzácných plynů (Ne) - pouhých 2,542 stupňů (-248,594 °C až -246,052 °C), zatímco nejdelší rozsah kapaliny (3453 stupňů) charakteristický pro radioaktivní transuranový prvek neptunium (Np) (od 637°C do 4090°C). Pokud však vezmeme v úvahu skutečnou řadu kapalin - od bodu tání po kritický bod - pak prvek helium (He) má nejkratší periodu - pouze 5,195 stupňů (od absolutní nuly do -268,928 ° C), a nejdelší - 10200 stupňů - pro wolfram (od 3420 °C do 13 620 °C).

Nejjedovatější

Z neradioaktivních látek jsou nejpřísnější omezení stanovena pro berylium (Be) - maximální přípustná koncentrace (MAC) tohoto prvku v ovzduší je pouze 2 μg/m3. Mezi radioaktivními izotopy existujícími v přírodě nebo produkovanými jadernými zařízeními jsou nejpřísnější limity obsahu ve vzduchu stanoveny pro thorium-228 (228 Th), které jako první objevil Otto Hahn (Německo) v roce 1905 (2,4 10 – 16 g/m 3), a z hlediska obsahu ve vodě – pro radium-228 (228 Ra), objevené O. Ganem v roce 1907 (1,1·10 –13 g/l). Z hlediska životního prostředí mají významné poločasy (tj. přes 6 měsíců).

Guinessova kniha rekordů, 1998

Člověk se vždy snažil najít materiály, které nenechají žádnou šanci pro jeho konkurenty. Od pradávna hledali vědci ty nejtvrdší materiály na světě, nejlehčí a nejtěžší. Touha po objevech vedla k objevu ideálního plynu a ideálního černého tělesa. Představujeme vám ty nejúžasnější látky na světě.

1. Nejčernější látka

Nejčernější látka na světě se nazývá Vantablack a skládá se ze souboru uhlíkových nanotrubic (viz uhlík a jeho allotropy). Jednoduše řečeno, materiál se skládá z bezpočtu „chloupků“, do kterých se jednou zachytí světlo, které se odráží z jedné trubice do druhé. Tímto způsobem je absorbováno asi 99,965 % světelného toku a pouze nepatrný zlomek je odražen zpět.
Objev Vantablacku otevírá široké vyhlídky pro využití tohoto materiálu v astronomii, elektronice a optice.

2. Nejhořlavější látka

Fluorid chloritý je nejhořlavější látka, jakou kdy lidstvo poznalo. Je to silné oxidační činidlo a reaguje téměř se všemi chemickými prvky. Fluorid chloritý může spálit beton a snadno zapálit sklo! Použití fluoridu chloričitého je prakticky nemožné pro jeho fenomenální hořlavost a nemožnost zajistit bezpečné použití.

3. Nejjedovatější látka

Nejsilnějším jedem je botulotoxin. Známe ho pod názvem Botox, jak se mu říká v kosmetologii, kde našel hlavní uplatnění. Botulotoxin je chemická látka produkovaná bakterií Clostridium botulinum. Kromě toho, že botulotoxin je nejtoxičtější látkou, má také největší molekulovou hmotnost mezi proteiny. O fenomenální toxicitě látky svědčí fakt, že pouze 0,00002 mg min/l botulotoxinu stačí k tomu, aby postižená oblast byla pro člověka na půl dne smrtící.

4. Nejpálivější látka

Jedná se o tzv. kvark-gluonové plazma. Látka vznikla srážkou atomů zlata rychlostí blízkou světla. Kvarkovo-gluonové plazma má teplotu 4 biliony stupňů Celsia. Pro srovnání, toto číslo je 250 000krát vyšší než teplota Slunce! Bohužel životnost hmoty je omezena na biliontinu jedné biliontiny sekundy.

5. Nejžíravější kyselina

V této nominaci je vítězem kyselina fluorid-antimonitá H. Kyselina fluorid-antimon je 2×10 16 (dvě sta kvintilionů) krát žíravější než kyselina sírová. Je to velmi účinná látka a při přidání malého množství vody může explodovat. Výpary této kyseliny jsou smrtelně jedovaté.

6. Nejvýbušnější látka

Nejvýbušnější látkou je heptanitrokuban. Je velmi drahý a používá se pouze pro vědecký výzkum. Ale o něco méně výbušný oktogen se úspěšně používá ve vojenských záležitostech a v geologii při vrtání studní.

7. Nejradioaktivnější látka

Polonium-210 je izotop polonia, který se v přírodě nevyskytuje, ale je vyráběn lidmi. Slouží k vytvoření miniaturních, ale zároveň velmi výkonných zdrojů energie. Má velmi krátký poločas rozpadu, a proto je schopen způsobit těžkou nemoc z ozáření.

8. Nejtěžší látka

To je samozřejmě fullerita. Jeho tvrdost je téměř 2x vyšší než u přírodních diamantů. Více o fulleritu si můžete přečíst v našem článku Nejtvrdší materiály na světě.

9. Nejsilnější magnet

Nejsilnější magnet na světě je vyroben ze železa a dusíku. V současné době nejsou podrobnosti o této látce dostupné široké veřejnosti, ale již nyní je známo, že nový supermagnet je o 18 % výkonnější než nejsilnější magnety v současnosti používané – neodym. Neodymové magnety jsou vyrobeny z neodymu, železa a bóru.

10. Nejtekutější látka

Superfluid Helium II nemá téměř žádnou viskozitu při teplotách blízkých absolutní nule. Tato vlastnost je způsobena její jedinečnou vlastností prosakovat a vylévat z nádoby vyrobené z jakéhokoli pevného materiálu. Helium II má vyhlídky na použití jako ideální tepelný vodič, ve kterém se teplo nerozptyluje.

Toto je zajímavé: