Дополнительный материал для учащихся
по теме «Минералогия химических элементов»
Распространенность элементов в земной коре
В составе земной коры множество элементов, но основную её часть составляют кислород и кремний.
Наиболее распространенным элементом в составе земной коре является кислород (47 %). Следующий после кислорода по распространенности химический элемент — кремний (29,5 %). Остальными распространенными элементами являются: алюминий (8,05 %), железо (4,65 %), кальций (2,96 %), натрий (2,5 %), калий (2,5 %), магний (1,87 %) и титан (0,45 %). В совокупности на эти элементы составляют 99,48 % от всего состава земной коры, они образуют многочисленные химические соединения.
Ознакомиться с распространением важнейших химических элементов в земной коре можно с помощью таблицы:
Классификация химических элементов. Природные семейства элементов
При первых попытках классификации химических элементов было выделено несколько естественных семейств – групп элементов, сходных по свойствам образуемых ими простых веществ и соединений: семейство щелочных и щелочноземельных металлов, галогенов и халькогенов.
Щелочные металлы – s-элементы главной подгруппы I группы периодической системы . В естественное семейство щелочных металлов входят Li, Na, K, Rb, Cs. Простые вещества, образованные элементами этого семейства, проявляют свойства типичных металлов. Атомы щелочных металлов имеют один s-электрон на внешнем энергетическом уровне, поэтому в соединениях они проявляют постоянную валентность I и степень окисления +1.
Последний из щелочных металлов был обнаружен в 1939 году Маргаритой Пере и назван в честь ее родины францием. Этот радиоактивный элемент никогда не получали в количествах, достаточных для того, чтобы увидеть его невооруженным глазом. В целом на Земле имеется менее килограмма этого элемента.
Щелочноземельные металлы (Ca, Sr, Ba) – s-элементы главной подгруппы II группы периодической системы . Все элементы IIA-группы двухвалентны, в соединениях они проявляют степень окисления +2. Металлические свойства у щелочноземельных металлов выражены слабее, чем у щелочных.
Семейство галогенов (F, Cl, Br, At) – p-элементы, расположенные в главной подгруппе VII группы периодической системы .
Галогены – типичные неметаллы.
Семейство халькогенов (S, Se, Te) – p-элементы, расположенные в главной подгруппе VI группы периодической системы .
Халькогены («рождающие руды») – не такие ярко выраженные неметаллы, как галогены.
– автор простой и понятной системы химических символов элементов, используемой сегодня, развил электрохимическую теорию сродства элементов (1812–1819), на основе которой построил их классификацию – составил электрохимический ряд напряжений, назвав электроотрицательные элементы металлоидами, а электроположительные – металлами, поставив между ними относительно электронейтральный водород. Приняв за основу электрохимические положения Дэви, Берцелиус считал причиной соединения элементов в определенном отношении электрическую полярность атомов.
В результате своих исследований создал так называемую дуалистическую систему, важнейшим в которой было предположение, что сложное вещество состоит из двух частей – электроположительной и электроотрицательной; однако в последующее десятилетие обнаружились значительные противоречия этой системы, и Берцелиус пережил крушение своей гипотезы.
