На які два найлегші хімічні елементи. Найдивовижніші речовини. Найпоширеніший елемент у Всесвіті

Всесвіт приховує у своїх глибинах безліч секретів. Здавна люди прагнули розгадати якнайбільше з них, і, незважаючи на те, що це не завжди виходить, наука йде вперед семимильними кроками, дозволяючи нам все більше дізнаватися про своє походження. Так, наприклад, багатьом буде цікаво, який найпоширеніший у Всесвіті. Більшість відразу подумають про воду, і будуть частково праві, тому що елементом, що найчастіше зустрічається, є водень.

Найпоширеніший елемент у Всесвіті

Вкрай рідко людям доводиться стикатися з воднем у чистому вигляді. Тим не менш, у природі він дуже часто зустрічається у зв'язку з іншими елементами. Наприклад, вступаючи в реакцію з киснем, водень перетворюється на воду. І це далеко не єдине з'єднання, до складу якого входить цей елемент, він зустрічається повсюдно не лише на нашій планеті, а й у космосі.

Як з'явилася Земля

Безліч мільйонів років тому водень, без перебільшень, став будівельним матеріалом для всього Всесвіту. Адже після великого вибуху, який став першою стадією творення світу, не існувало нічого, окрім цього елемента. елементарна, оскільки складається вона лише з одного атома. Згодом найпоширеніший елемент у Всесвіті почав утворювати хмари, які згодом стали зірками. А всередині них відбувалися реакції, у яких з'являлися нові, складніші елементи, породили планети.

Водень

На цей елемент припадає близько 92% атомів Всесвіту. Але зустрічається він у складі зірок, міжзоряного газу, а й поширених елементів нашій планеті. Найчастіше він існує у зв'язаному вигляді, а найбільш часто зустрічається з'єднанням є, звичайно ж, вода.

Крім цього, водень входить до складу низки вуглецевих сполук, що утворюють нафту та природний газ.

Висновок

Незважаючи на те, що це найбільш поширений елемент у всьому світі, як це не дивно, для людини він може бути небезпечний, оскільки іноді спалахує, вступаючи в реакцію з повітрям. Щоб зрозуміти, наскільки важливу роль водень зіграв у створенні Всесвіту, достатньо усвідомити, що без нього не з'явилося нічого живого на Землі.

Найбільш розповсюджені

Літосфери.Кисень (O), 46,60% за вагою. Відкритий 1771 р. Карлом Шееле (Швеція).
атмосфера.Азот (N), 78,09% за обсягом, 75,52% за вагою. Відкритий 1772 р. Резерфордом (Великобританія).
Всесвіт.Водень (Н), 90% усієї речовини. Відкритий в 1776 р. Генрі Кавендішем (Белікобританія).

Найрідкісніший (з 94)

Літосфери.
Астат (At): 0,16 г у земній корі. Відкритий 1940 р. Корсоном (США) зі співробітниками. Астат 215 (215Аt), що зустрічається в природі, (відкритий в 1943 р. Б. Карликом і Т. Бернертом, Австрія) існує в кількості лише 4,5 нанограма.
атмосфера.
Радон (Rn): всього 2,4 кг (6 · 10-20 обсягу однієї частини на 1 млн). Відкритий 1900 р. Дорном (Німеччина). Концентрація цього радіоактивного газу в районах покладів гранітних порід імовірно спричинила низку ракових захворювань. Загальна маса радону, що знаходиться в земній корі, з якої поповнюються атмосферні запаси газу, дорівнює 160 т.

Найлегший

Газ:
Водень (Н) має щільність 0,00008989 г/см3 при температурі 0°З тиску в 1 атм. Відкритий 1776 р. Кавендішем (Великобританія).
Метал.
Літій (Li), що має щільність 0,5334 г/см3, є найлегшим із усіх твердих речовин. Відкритий 1817 р. Арфведсоном (Швеція).

Максимальна щільність

Осмій (Os), що має щільність 22,59 г/см3, є найважчим із усіх твердих речовин. Відкритий 1804 р. Теннантом (Великобританія).

Найважчий газ

Ним є радон (Rn), густина якого 0,01005 г/см3 при 0°С. Відкритий 1900 р. Дорном (Німеччина).

Останній із отриманих

Елемент 108, або унілоктій (Uno). Ця попередня назва дана Міжнародним союзом теоретичної та прикладної хімії (IUPAC). Отриманий у квітні 1984 р. Г. Мюнценбергом із співробітниками (Західна Німеччина), які спостерігали всього 3 атоми цього елемента в лабораторії Товариства з дослідження важких іонів у Дармштадті. У червні цього року з'явилося повідомлення у тому, що це елемент отримано також Ю.Ц. Оганесяном із співробітниками в Об'єднаному інституті ядерних досліджень, Дубна, СРСР.

Єдиний атом унілювання (Une) був отриманий в результаті бомбардування вісмуту іонами заліза в лабораторії Товариства з дослідження важких іонів, Дармштадт, Західна Німеччина, 29 серпня 1982 р. У нього найбільший порядковий номер (елемент 109) і найбільша атомна маса . За попередніми даними, радянські вчені спостерігали утворення ізотопу елемента 110 з атомною масою 272 (попередня назва – унунилий(Uun)).

Найчистіший

Гелій-4 (4Не), отриманий у квітні 1978 р. П.В. Маклінток з Ланкастерського університету, США, має менше 2 частин домішок на 1015 частин обсягу.

Найтвердіший

Вуглець (С). В алотропній формі алмазу має твердість за методом Кноопа – 8400. Відомий з доісторичних часів.

Найдорожчий

Каліфорній (Сf) продавався 1970 р. за ціною 10 дол. за мікрограм. Відкритий 1950 р. Сіборгом (США) із співробітниками.

Найбільш пластичний

Золото (Au). З 1 м можна витягнути дріт завдовжки 2,4 км. Відомо з 3000 до н.е.

Найвища межа міцності на розрив

Бір (В) - 5,7 ДПа. Відкритий у 1808 р. Гей-Люссаком та Тенаром (Франція) та X. Деві (Великобританія).

Точка плавлення/кипіння

Найнижча.
Серед неметалів гелій-4 (4Не) має найнижчу точку плавлення –272,375°С при тиску 24,985 атм та найнижчу точку кипіння –268,928°С. Гелій відкрито 1868 р. Лок'єром (Великобританія) та Жансеном (Франція). Одноатомний водень (Н) має бути несжижаемым надтекучим газом. Серед металів відповідні параметри у ртуті (Hg): -38,836 ° С (точка плавлення) і 356,661 ° С (точка кипіння).
Найвища.
Серед неметалів найвища точка плавлення та точка кипіння у відомого з доісторичних часів вуглецю (С): 530°С та 3870°С. Проте спірним, що графіт стабільний при високих температурах. Переходячи при 3720°З твердого в пароподібний стан, графіт може бути отриманий як рідина при тиску в 100 атм і температурі 4730°С. Серед металів відповідні параметри у вольфраму (W): 3420 ° С (точка плавлення) і 5860 ° С (точка кипіння). Відкритий 1783 р. Х.Х. та Ф. д”Елуярамі (Іспанія).

Ізотопи

Найбільша кількість ізотопів(по 36 у кожного) у ксенону (Xe), відкритий у 1898 р. Рамзаєм і Траверсом (Великобританія), і у цезію (Cs), відкритий у 1860 р. Бунзеном та Кірхгофом (Німеччина). Найменша кількість (3: протий, дейтерій і тритій) у водню (Н), відкрито 1776 р. Кавендишем (Великобританія).

Найстабільніший

Теллур-128 (128Те), за даними подвійного бета-розпаду, має період напіврозпаду 1,5 · 1024 років. Теллур (Ті) відкрито 1782 р. Мюллером фон Райхенштайном (Австрія). Ізотоп 128Те вперше виявлено в природному стані в 1924 р. Ф. Астоном (Велика Британія). Дані про його надстабільність були знову підтверджені в 1968 р. дослідженнями Е. Александера-молодшого, Б. Шрінівасана та О. Маньюела (США). Рекорд альфа-розпаду належить самарію-148 (148Sm) - 8 · 1015 років. Рекорд бета-розпаду належить ізотопу кадмію 113 (113Cd) - 9 · 1015 років. Обидва ізотопи були виявлені в природному стані Ф. Астоном, відповідно, в 1933 та в 1924 рр. . Радіоактивність 148Sm була відкрита Т. Уїлкінсом і А. Демпстером (США) у 1938 р., а радіоактивність 113Cd у 1961 р. виявили Д. Уотт та Р. Гловер (Великобританія).

Найнестабільніший

Час життя літію-5 (5Li) обмежений 4,4 · 10-22 с. Ізотоп вперше виявлено Е. Тіттертоном (Австралія) та Т. Брінклі (Великобританія) у 1950 р.

Найотруйніше

Серед нерадіоактивних речовин найсуворіші обмеження встановлені для берилію (Ве) – гранично допустима концентрація (ГДК) цього елемента повітря всього 2 мкг/м3. Серед радіоактивних ізотопів, що існують у природі або вироблюються ядерними установками, найсуворіші обмеження за вмістом у повітрі встановлені для торію-228 (228Th), який був вперше виявлений Отто Ганом (Німеччина) у 1905 р. (2,4·10–16 г /м3), а за вмістом у воді – для радію-228 (228Ra), відкритого О. Ганом у 1907 р. (1,1·10–13 г/л). З погляду екології вони мають значні періоди напіврозпаду (тобто понад 6 місяців).

Всі ми знаємо, що водень наповнює наш Всесвіт на 75%. Але чи знаєте ви, які ще є хімічні елементи, які не менш важливі для нашого існування і відіграють значну роль для життя людей, тварин, рослин та всієї нашої Землі? Елементи з цього рейтингу формують весь наш Всесвіт!

10. Сірка (поширеність щодо кремнію – 0.38)

Цей хімічний елемент у таблиці Менделєєва значиться під символом S і характеризується атомним номером 16. Сірка в природі.

9. Залізо (поширеність щодо кремнію – 0.6)

Позначається символом Fe, атомний номер - 26. Залізо дуже часто зустрічається в природі, особливо важливу роль відіграє у формуванні внутрішньої та зовнішньої оболонки ядра Землі.

8. Магній (поширеність щодо кремнію – 0.91)

У таблиці Менделєєва магній можна знайти під символом Mg, і його атомний номер – 12. Що найдивовижніше в цьому хімічному елементі, так це те, що він найчастіше виділяється під час вибуху зірок у процесі їх перетворення на наднові тіла.

7. Кремній (поширеність щодо кремнію – 1)

Позначається як Si. Атомний номер кремнію – 14. Цей сіро-блакитний металоїд дуже рідко зустрічається у земній корі у чистому вигляді, але досить поширений у складі інших речовин. Наприклад, його можна знайти навіть у рослинах.

6. Вуглець (поширеність щодо кремнію – 3.5)

Вуглець у таблиці хімічних елементів Менделєєва значиться під символом С, його атомний номер – 6. Найвідомішою алотропною модифікацією вуглецю є одні з найбажаніших дорогоцінних каменів у світі – алмази. Вуглець активно застосовують і в інших у промислових цілях більш буденного призначення.

5. Азот (поширеність щодо кремнію – 6.6)

Символ N, атомний номер 7. Вперше відкритий шотландським лікарем Деніелом Рутерфордом (Daniel Rutherford), азот найчастіше зустрічається у формі азотної кислоти та нітратів.

4. Неон (поширеність щодо кремнію – 8.6)

Позначається символом Ne, атомний номер – 10. Не секрет, що саме цей хімічний елемент асоціюється із гарним свіченням.

3. Кисень (поширеність щодо кремнію – 22)

Хімічний елемент під символом О та з атомним номером 8, кисень незамінний для нашого існування! Але це не означає, що він присутній тільки на Землі і служить тільки для людських легень. Всесвіт сповнений сюрпризів.

2. Гелій (поширеність щодо кремнію – 3.100)

Символ гелію – He, атомний номер – 2. Він безбарвний, не має запаху та смаку, не отруйний, і його точка кипіння – найнижча серед усіх хімічних елементів. А ще завдяки йому кульки злітають угору!

1. Водень (поширеність щодо кремнію – 40.000)

Справжній номер один у нашому списку, водень знаходиться в таблиці Менделєєва під символом Н і має атомний номер 1. Це найлегший хімічний елемент періодичної таблиці і найпоширеніший елемент у всьому вивченому людиною Всесвіті.

У природі зустрічаються 94 хімічні елементи. На цей час штучно отримано ще 15 трансуранових елементів (елементи з 95-го по 109-ий), існування 10 з них безперечно.

Найбільш розповсюджені

Літосфери.Кисень (O), 46,60% за вагою. Відкритий 1771 р. Карлом Шееле (Швеція).

атмосфера.Азот (N), 78,09% за обсягом, 75,52% за вагою. Відкритий 1772 р. Резерфордом (Великобританія).

Всесвіт.Водень (Н), 90% усієї речовини. Відкритий в 1776 р. Генрі Кавендішем (Белікобританія).

Найрідкісніший (з 94)

Літосфери.Астат (At): 0,16 г у земній корі. Відкритий 1940 р. Корсоном (США) зі співробітниками. Ізотоп, що зустрічається в природі, астат 215 (215 Аt) (відкритий в 1943 р. Б. Карликом і Т. Бернертом, Австрія) існує в кількості лише 4,5 нанограма.

атмосфера.Радон (Rn): всього 2,4 кг (6 · 10 -20 обсягу однієї частини на 1 млн). Відкритий 1900 р. Дорном (Німеччина). Концентрація цього радіоактивного газу в районах покладів гранітних порід імовірно спричинила низку ракових захворювань. Загальна маса радону, що знаходиться в земній корі, з якої поповнюються атмосферні запаси газу, дорівнює 160 т.

Найлегший

Газ.Водень (Н) має щільність 0,00008989 г/см 3 при температурі 0°З тиску в 1 атм. Відкритий 1776 р. Кавендішем (Великобританія).

Метал.Літій (Li), що має щільність 0,5334 г/см 3 є найлегшим з усіх твердих речовин. Відкритий 1817 р. Арфведсоном (Швеція).

Максимальна щільність

Осмій (Os), що має щільність 22,59 г/см 3 є найважчим з усіх твердих речовин. Відкритий 1804 р. Теннантом (Великобританія).

Найважчий газ

Ним є радон (Rn), густина якого 0,01005 г/см 3 при 0°С. Відкритий 1900 р. Дорном (Німеччина).

Останній із отриманих

Елемент 108, або унілоктій (Uno). Ця попередня назва дана Міжнародним союзом теоретичної та прикладної хімії (IUPAC). Отриманий у квітні 1984 р. Г. Мюнценбергом із співробітниками (Західна Німеччина), які спостерігали всього 3 атоми цього елемента в лабораторії Товариства з дослідження важких іонів у Дармштадті. У червні цього року з'явилося повідомлення у тому, що це елемент отримано також Ю.Ц. Оганесяном із співробітниками в Об'єднаному інституті ядерних досліджень, Дубна, СРСР.

Єдиний атом унілювання (Une) був отриманий в результаті бомбардування вісмуту іонами заліза в лабораторії Товариства з дослідження важких іонів, Дармштадт, Західна Німеччина, 29 серпня 1982 р. У нього найбільший порядковий номер (елемент 109) і найбільша атомна маса . За попередніми даними, радянські вчені спостерігали утворення ізотопу елемента 110 з атомною масою 272 (попередня назва - унунилий (Uun)).

Найчистіший

Гелій-4 (4 Не), отриманий у квітні 1978 р. П.В. Маклінток з Ланкастерського університету, США, має менше 2 частин домішок на 10 15 частин обсягу.

Найтвердіший

Вуглець (С). В алотропній формі алмазу має твердість за методом Кноопа – 8400. Відомий з доісторичних часів.

Найдорожчий

Каліфорній (Сf) продавався 1970 р. за ціною 10 дол. за мікрограм. Відкритий 1950 р. Сіборгом (США) зі співробітниками.

Найбільш пластичний

Золото (Au). З 1 м можна витягнути дріт завдовжки 2,4 км. Відомо з 3000 до н.е.

Найвища межа міцності на розрив

Бір (В) - 5,7 ДПа. Відкритий у 1808 р. Гей-Люссаком і Тенаром (Франція) та X. Деві (Великобританія).

Точка плавлення/кипіння

Найнижча.Серед неметалів гелій-4 (4Не) має найнижчу точку плавлення –272,375°С при тиску 24,985 атм та найнижчу точку кипіння –268,928°С. Гелій відкрито 1868 р. Лок'єром (Великобританія) та Жансеном (Франція). Одноатомний водень (Н) має бути несжижаемым надтекучим газом. Серед металів відповідні параметри у ртуті (Hg): -38,836 ° С (точка плавлення) і 356,661 ° С (точка кипіння).

Найвища.Серед неметалів найвища точка плавлення та точка кипіння у відомого з доісторичних часів вуглецю (С): 530°С та 3870°С. Однак видається спірним, що графіт стабільний при високих температурах. Переходячи при 3720°З твердого в пароподібний стан, графіт може бути отриманий як рідина при тиску в 100 атм і температурі 4730°С. Серед металів відповідні параметри у вольфраму (W): 3420 ° С (точка плавлення) і 5860 ° С (точка кипіння). Відкритий 1783 р. Х.Х. та Ф. д”Елуярамі (Іспанія).

Ізотопи

Найбільша кількість ізотопів (по 36 у кожного) у ксенону (Xe), відкрито в 1898 р. Рамзаєм і Траверсом (Великобританія), і в цезію (Cs), відкрито в 1860 Бунзеном і Кірхгофом (Німеччина). Найменша кількість (3: протий, дейтерій і тритій) у водню (Н), відкрито 1776 р. Кавендишем (Великобританія).

Найстабільніший.Теллур-128 (128 Ті), за даними подвійного бета-розпаду, має період напіврозпаду 1,5 · 10 24 років. Теллур (Ті) відкрито 1782 р. Мюллером фон Райхенштайном (Австрія). Ізотоп 128 Ті вперше виявлено у природному стані у 1924 р. Ф. Астоном (Великобританія). Дані про його надстабільність були знову підтверджені в 1968 р. дослідженнями Е. Александера-молодшого, Б. Шрінівасана та О. Маньюела (США). Рекорд альфа-розпаду належить самарію-148 (148 Sm) - 8 · 10 15 років. Рекорд бета-розпаду належить ізотопу кадмію 113 (113 Cd) - 9 · 10 15 років. Обидва ізотопи були виявлені в природному стані Ф. Астоном, відповідно, в 1933 та в 1924 рр. . Радіоактивність 148 Sm була відкрита Т. Уїлкінсом і А. Демпстером (США) у 1938 р., а радіоактивність 113 Cd у 1961 р. виявили Д. Уотт та Р. Гловер (Великобританія).

Найнестабільніший.Час життя літію-5 (5 Li) обмежено 4,4 · 10 -22 с. Ізотоп вперше виявлено Е. Тіттертоном (Австралія) та Т. Брінклі (Великобританія) у 1950 р.

Рідинний ряд

Враховуючи різницю між точкою плавлення і точкою кипіння, елементом з найкоротшим рідинним рядом є інертний газ неон (Ne) – всього лише 2,542 градуси (від –248,594°С до –246,052°С), тоді як найтриваліший рідинний ряд (3453 градуси) характерний радіоактивного трансуранового елемента нептунія (Np) (від 637°С до 4090°С). Однак якщо взяти до уваги справжній ряд рідин – від точки плавлення до критичної точки, то найкоротший період має елемент гелій (Не) – всього 5,195 градуса (від абсолютного нуля до –268,928°С), а найтриваліший – 10200 градусів – для вольфраму (від 3420 ° С до 13 620 ° С).

Найотруйніше

Серед нерадіоактивних речовин найсуворіші обмеження встановлені для берилію (Ве) – гранично допустима концентрація (ГДК) цього елемента в повітрі лише 2 мкг/м 3 . Серед радіоактивних ізотопів, що існують у природі або вироблюються ядерними установками, найсуворіші обмеження за вмістом у повітрі встановлені для торію-228 (228 Th), який був вперше виявлений Отто Ганом (Німеччина) у 1905 р. (2,4·10 –16) г/м 3), а за вмістом у воді – для радію-228 (228 Ra), відкритого О. Ганом у 1907 р. (1,1·10 –13 г/л). З погляду екології вони мають значні періоди напіврозпаду (тобто понад 6 місяців).

Книга рекордів Гіннеса, 1998

Людина завжди прагнула знайти матеріали, які залишають жодних шансів своїм конкурентам. З давніх-давен вчені шукали найтвердіші матеріали у світі, найлегші і найважчі. Жага відкриттів призвела до відкриття ідеального газу та ідеально чорного тіла. Представляємо вам найдивовижніші речовини у світі.

1. Найчорніша речовина

Найчорніша речовина у світі називається Vantablack і складається з сукупності вуглецевих нанотрубок (див. вуглець та його алотропні модифікації). Простіше кажучи, матеріал складається з незліченної безлічі «волосків», потрапивши в які світло відскакує від однієї трубки до іншої. Таким чином поглинається близько 99,965% світлового потоку і лише мізерна частина відбивається назовні.
Відкриття Vantablack відкриває широкі перспективи застосування цього матеріалу в астрономії, електроніці та оптиці.

2. Найгорючіша речовина

Трифторид хлору є найгорючішою речовиною з будь-коли відомих людству. Є найсильнішим окислювачем і реагує практично з усіма хімічними елементами. Трифторид хлору здатний пропалити бетон і легко спалахує скло! Застосування трифториду хлору практично неможливе через його феноменальну займистість і неможливість забезпечити безпеку використання.

3. Найотруйніша речовина

Найсильніша отрута – це ботулотоксин. Ми знаємо його під назвою ботокс, саме так він називається у косметології, де знайшов своє основне застосування. Ботулотоксин – це хімічна речовина, яку виділяють бактерії Clostridium botulinum. Крім того, що ботулотоксин - найотруйніша речовина, так він ще й має найбільшу молекулярну масу серед білків. Про феноменальну отруйність речовини говорить той факт, що достатньо всього 0,00002 мг/л ботулотоксину, щоб на півдня зробити зону ураження смертельно небезпечною для людини.

4. Найгарячіша речовина

Це так званий кварк-глюонна плазма. Речовина була створена за допомогою зіткнення атомів золота при майже світловій швидкості. Кварк-глюонна плазма має температуру 4 трильйони градусів Цельсія. Для порівняння, цей показник вищий за температуру Сонця в 250 000 разів! На жаль, час життя речовини обмежено трильйонної однієї трильйонної секунди.

5. Найїдкіша кислота

У цій номінації чемпіоном стає фторидно-сурм'яна кислота H. Фторидно-сурм'яна кислота в 2×10 16 (двісті квінтильйонів) разів більш їдка, ніж сірчана кислота. Це дуже активна речовина, яка може вибухнути при додаванні невеликої кількості води. Випаровування цієї кислоти смертельно отруйні.

6. Найбільш вибухонебезпечна речовина

Найбільша вибухонебезпечна речовина — гептанітрокубан. Він дуже дорогий та застосовується лише для наукових досліджень. А ось трохи менш вибухонебезпечний октоген успішно застосовується у військовій справі та в геології при бурінні свердловин.

7. Найбільш радіоактивна речовина

"Полоній-210" - ізотоп полонію, який не існує в природі, а виготовляється людиною. Використовується для створення мініатюрних, але в той же час дуже потужних джерел енергії. Має дуже короткий період напіврозпаду і тому здатний викликати тяжку променеву хворобу.

8. Найважча речовина

Це, звичайно, фулерит. Його твердість майже вдвічі вища, ніж у натуральних алмазів. Детальніше про фулерит можна прочитати в нашій статті Найтвердіші матеріали у світі.

9. Найсильніший магніт

Найсильніший магніт у світі складається із заліза та азоту. В даний час широкому загалу недоступні деталі про цю речовину, проте вже зараз відомо, що новий супер-магніт на 18% потужніший за найсильніших магнітів, що застосовуються зараз, — неодимових. Неодимові магніти виготовляються з неодиму, заліза та бору.

10. Найплинніша речовина

Надплинний Гелій II майже не має в'язкості при температурах, близьких до абсолютного нуля. Цією властивістю зумовлено його унікальну властивість просочуватися і виливатися з посудини, виготовленої з будь-якого твердого матеріалу. Гелій II має перспективи використання як ідеальний термопровідник, в якому не розсіюється тепло.