Abondance des éléments chimiques

Voir aussi: Terre § Composition chimique

La Terre s’est formée à partir du même nuage de matière qui a formé le Soleil, mais les planètes ont acquis des compositions différentes la formation et l’évolution du système solaire. À son tour, l’histoire naturelle de la Terre a fait que certaines parties de cette planète ont des concentrations différentes des éléments.

La composition globale de la Terre par masse élémentaire est à peu près similaire à la composition brute du système solaire , les principales différences étant que la Terre manque d’une grande partie des éléments volatils hydrogène, hélium, néon et azote, ainsi que du carbone qui a été perdu sous forme d’hydrocarbures volatils. La composition élémentaire restante est à peu près typique des planètes internes «rocheuses», qui se sont formées dans la zone thermique où la chaleur solaire a conduit des composés volatils dans l’espace. La Terre retient l’oxygène comme deuxième plus grand composant de sa masse (et plus grande fraction atomique), principalement parce que cet élément est retenu dans des minéraux silicatés qui ont un point de fusion très élevé et une faible pression de vapeur.

120

52

tellure

Te

HP

17

53

iode

I

e

2

Estimation de l’abondance des éléments chimiques dans la Terre. Les deux colonnes de droite donnent la fraction de la masse en parties par million (ppm) et la fraction en nombre d’atomes en parties par milliard (ppb).
Numéro atomique Nom Symbole Fraction massique (ppm) Fraction atomique (ppb)
8 oxygène O 297000 482 000 000
12 magnésium Mg 154000 164 000 000
14 silicium Si 161000 150 000 000
26 fer Fe 319000 148 000 000
13 aluminium Al 15900 15 300 000
20 calcium Ca 17100 11 100 000
28 nickel Ni 18220 8 010 000
1 hydrogène H 260 6 700 000
16 soufre S 6350 5 150 000
24 chrome Cr 4700 2 300 000
11 sodium Na 1800 2 000 000
6 carbone C 730 1 600 000
15 phosphore P 1210 1 020 000
25 manganèse Mn 1700 800 000
22 titane Ti 810 440 000
27 cobalt Co 880 390 000
19 potassium K 160 110 000
17 chlore Cl 76 56 000
23 vanadium V 105 53 600
7 azote N 25 46 000
29 cuivre Cu 60 25 000
30 zinc Zn 40 16 000
9 fluor F 10 14 000
21 scandium Sc 11 6 300
3 lithium Li 1,10 4 100
38 strontium Sr 13 3 900
32 germanium Ge 7,00 2 500
40 zirconium Zr 7.10 2 000
31 gallium Ga 3,00 1 000
34 sélénium Se 2,70 890
56 baryum Ba 4,50 850
39 yttrium Y 2,90 850
33 arsenic As 1,70 590
5 bore B 0,20 480
42 molybdène Mo 1,70 460
44 ruthénium Ru 1,30 330
78 platine Pt 1,90 250
46 palladium Pd 1,00 240
58 cérium Ce 1,13 210
60 néodyme Nd 0,84 150
4 béryllium Be 0,05 140
41 niobium Nb 0.44 120
76

osmium

Os

0,90 120
77

Iridium

M.

0,90
37

rubidium

Rb

0,40 120
35

brome

Br

0,30 97
57

lanthane

La

0,44 82
66

dysprosium

Dy

0.46 74
64

gadolinium

Sr

0.37 61
0,30 61
45

rhodium

effacer

0.24 61
50

tin

Sn

0,25 55
62 samarium

SM

0.27 47
68

erbium

Er

0,30 47
70

ytterbi um

Yb

0,30 45
59

praséodyme

Pr

0.17 31
82

plomb

0.23 29
72

hafnium

HF

0.19 28
74

tungstène

W

0,17 24
79

or

Au

0,16 21
48

cadmium

Cd

0,08

18

63

europium

Non

0,10
67

holmium

Ho

0,10 16
47

argent

Rising

0,05 12
65

terbium

juste

0.07 11
51

antimoine

SB

0,05 11
75

rhénium

Re

0,08 10
0,05 10
69

thulium

TM

0,05 7
55

césium

Wc

0,04 7
71

lutétium

Lu

0,05 7
90

thorium

0,06 6
73

tantale

Ta

0,03

4

80

Mercure

HG

0,02 3
92

uranium

G

0,02 2
49

indium

0,01

2

81

thallium

TL

0,01
83

bismuth

Be

0,01 1

CrustEdit

article principal: L’abondance des éléments dans la Terre « s croûte

Abondance (Fraction Atom) des éléments chimiques dans la Terre » de la croûte continentale supérieure s en fonction du nombre atomique. Les éléments les plus rares dans la croûte (en jaune) sont rares en raison d’une combinaison de facteurs: tous mais sont les éléments les plus denses sidérophiles (aimant fer) dans la classification Goldschmidt, ce qui signifie qu’ils ont tendance à bien mélanger avec du fer métallique, les appauvrissant par banc relocalisé Deeper dans le noyau de la Terre. leur abondance dans météoroïdes et supérieur. de plus, le tellure a été appauvri par tri preaccretional dans la nébuleuse par la formation de volatile tellurure d’hydrogène.

le graphique à droite illustre l’Atomic-abondance relative des éléments chimiques dans la Terre « s Haute-croûte de la partie continentale qui est relativement accessible pour les mesures et l’estimation.

Un grand nombre des éléments représentés le graphique sont classés en (recouvrant partiellement) les catégories:

  1. éléments de formation de roche (éléments majeurs dans le champ vert et des éléments mineurs dans un champ vert clair);
  2. Rare éléments de terre (lanthanides, La, Lu, Sc et Y; étiquetés en bleu);
  3. principaux métaux industriels (production mondiale > ~ 3 × 107 kg / an; marqué en rouge);
  4. Les métaux précieux (marqué en violet);
  5. Neuf rares « métaux » – les six éléments du groupe de platine ainsi que Au, Re, et Te (métalloïde) – dans le champ jaune. Ceux-ci sont rares dans la croûte de banc soluble dans le fer et l’origine concentrée dans le noyau de la Terre. Tellure est le plus appauvri élément dans le silicate Terre par rapport à l’abondance cosmique, car en plus de banc chalcogénures concentré les plus denses dans le noyau, il a été sévèrement appauvri par preaccretional tri dans la nébuleuse la plus volatile du tellurure d’hydrogène.

Notez qu’il existe deux pauses Lorsque le technétium des éléments instables (radioactifs) (numéro atomique 43) et le prométhium (numéro atomique 61 ) Serait.Ces éléments sont entourés d’éléments stables, mais les deux ont des demi-vies relativement courtes (~ 4 millions d’années et ~ 18 ans respectivement). Ceux-ci sont donc extrêmement rares, car toutes les fractions initiales primordiales de ceux-ci dans les matériaux pré-système solaire se sont désintégrées depuis longtemps. Ces deux éléments ne sont désormais produits naturellement que par la fission spontanée d’éléments radioactifs très lourds (par exemple, l’uranium, le thorium ou les traces de plutonium qui existent dans les minerais d’uranium), ou par l’interaction de certains autres éléments avec les rayons cosmiques. Le technétium et le prométhium ont été identifiés par spectroscopie dans les atmosphères des étoiles, où ils sont produits par des processus nucléosynthétiques en cours.

Il y a aussi des ruptures dans le graphique d’abondance où se trouveraient les six gaz nobles, car ils ne le sont pas chimiquement liés dans la croûte terrestre, et ils ne sont générés dans la croûte que par les chaînes de désintégration des éléments radioactifs, et sont donc extrêmement rares là-bas.

Les huit éléments naturels très rares et hautement radioactifs (polonium , astatine, francium, radium, actinium, protactinium, neptunium et plutonium) ne sont pas inclus, car aucun de ces éléments qui étaient présents lors de la formation de la Terre s’est désintégré il y a des éternités, et leur quantité aujourd’hui est négligeable et n’est produite que de la désintégration radioactive de l’uranium et du thorium.

L’oxygène et le silicium sont notamment les éléments les plus courants de la croûte. Sur Terre et dans les planètes rocheuses en général, le silicium et l’oxygène sont bien plus courants que leurs co abondance smic. La raison en est qu’ils se combinent pour former des minéraux silicatés. D’autres éléments cosmiquement communs tels que l’hydrogène, le carbone et l’azote forment des composés volatils tels que l’ammoniac et le méthane qui s’évaporent facilement dans l’espace à cause de la chaleur de la formation planétaire et / ou de la lumière du soleil.

Rare- éléments de terreModifier

Les éléments de terres «rares» sont un terme mal approprié historique. La persistance du terme reflète une méconnaissance plutôt qu’une vraie rareté. Les éléments de terres rares les plus abondants sont également concentrés dans la croûte par rapport aux métaux industriels courants tels que chrome, nickel, cuivre, zinc, molybdène, étain, tungstène ou plomb. Les deux éléments des terres rares les moins abondants (thulium et lutétium) sont près de 200 fois plus courants que l’or. Cependant, contrairement aux métaux de base ordinaires et aux métaux précieux, les éléments de terres rares ont très peu tendance à se concentrer dans des gisements de minerais exploitables. Par conséquent, la majeure partie de l’approvisionnement mondial en éléments de terres rares ne provient que d’une poignée de sources. En outre, les métaux des terres rares sont tous chimiquement similaires les uns aux autres, et ils sont donc assez difficiles à séparer en quantités d’éléments purs.

Différences d’abondance des éléments de terres rares individuels dans la croûte continentale supérieure de la Terre représentent la superposition de deux effets, l’un nucléaire et l’autre géochimique. Premièrement, les éléments de terres rares de numéros atomiques pairs (58Ce, 60Nd, …) ont des abondances cosmiques et terrestres plus importantes que les éléments de terres rares adjacents de numéros atomiques impairs (57La, 59Pr, …). Deuxièmement, les éléments de terres rares plus légers sont plus incompatibles (car ils ont des rayons ioniques plus grands) et donc plus fortement concentrés dans la croûte continentale que les éléments de terres rares plus lourds. Dans la plupart des gisements de minerai de terres rares, les quatre premiers éléments de terres rares – le lanthane, le cérium, le praséodyme et le néodyme – constituent 80% à 99% de la quantité totale de terres rares qui peuvent être trouvées dans le minerai.

MantleEdit

Article principal: manteau de la Terre

CoreEdit

Voir aussi : Structure_of_Earth § Core

OceanEdit

Pour une liste complète, voir Abondances des éléments (page de données) § Eau de mer.
Voir aussi: Eau de mer § Chimique composition

AtmosphereEdit

Voir aussi: Atmosphère de la Terre § Composition

L’ordre des éléments par fraction volumique (qui est approximativement la fraction molaire moléculaire) dans le L’atmosphère est l’azote (78,1%), l’oxygène (20,9%), l’argon (0,96%), suivis (dans un ordre incertain) du carbone et de l’hydrogène car la vapeur d’eau et le dioxyde de carbone, qui représentent la plupart de ces deux éléments dans l’air, sont variables composants. Soufre, phosphore et tous les autres éléments Les nts sont présents dans des proportions significativement plus faibles.

Selon le graphique de la courbe d’abondance (en haut à droite), l’argon, une composante significative sinon majeure de l’atmosphère, n’apparaît pas du tout dans la croûte. En effet, l’atmosphère a une masse beaucoup plus petite que la croûte, de sorte que l’argon restant dans la croûte y contribue peu à la fraction massique, tandis que dans le même temps, l’accumulation d’argon dans l’atmosphère est devenue suffisamment importante pour être significative.

Sols urbainsEdit

Pour une liste complète de l’abondance des éléments dans les sols urbains, voir Abondances des éléments (page de données) #Sols urbains.

Voir aussi: Sol § Chimie

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