Образование химических элементов в космических телах 1 | страница 45

Чем выше атомный вес элемента, тем реже он встречается в природе. Обращает на себя внимание также факт повышенной распространенности элементов с четными порядковыми номерами. Содержание их составляет в целом для Земли 97,21 вес.%, по числу атомов — 97,35 %. Содержание нечетных элементов значительно меньше. Преобладание четных элементов над нечетными особенно резко проявляется в группе редкоземельных элементов. Эти элементы имеют чрезвычайно близкие химические свойства, что обусловлено одинаковым строением их наружных электронных оболочек. Все 14 элементов этой группы сопутствуют друг другу при различных геологических и геохимических процессах, и соотношение их содержания практически не изменяется. На рис. 28 показаны кривые распространенности элементов этой группы в земной коре и метеоритах. Видно последовательное повышение распространенности четных элементов по сравнению с нечетными.

По мере того как выяснялись все новые и новые закономерности в распространенности химических элементов в земной коре, естественно появлялись и попытки объяснить наблюдаемые закономерности.

Рис. 28. Распространенность редкоземельных элементов в земной коре (1) и метеоритах (2). (Распространенность лантана принята за единицу.)

Прежде всего пытались найти зависимость периодических изменений в величинах распространенности элементов от их атомных весов. Такой подход был тесно связан с общим развитием химии в последней четверти XIX века. К этому времени Д. И. Менделеев открыл закон о периодических изменениях разнообразных химических и физических свойств химических элементов и их соединений. Однако все попытки найти какую-либо периодическую закономерность в распространенности элементов не увенчались успехом. Оказалось, что распространенность химических элементов в земной коре не связана с их химическими свойствами.

Элементы с очень близкими химическими свойствами часто имеют самую различную распространенность. В качестве примера можно привести данные по распространенности в земной коре щелочных металлов. Так, содержание калия равно 2,35 вес. %, натрия — 2,4, лития — 0,005, рубидия — 0,008 и, наконец, цезия — 0,001 вес. %. И наоборот, часто распространенность элементов с совершенно различными химическими свойствами почти одинакова. Например, распространенность фосфора равна 0,12, марганца—0,1 вес. %. Почти одинакова распространенность кадмия и йода: 0,0005 и 0,0001 вес. % соответственно и т. д.