Илья Абрамович Леенсон - Химические элементы в инфографике

внизу перед символом
элемента. Например, 3Li, но это делают редко, потому что сам символ лития подразумевает, что в ядре его атома три протона (Z = 3, и в таблице Менделеева литий находится
под третьим номером). А вот массовое число очень важно для характеристики разных
изотопов данного элемента. Его указывают вверху перед символом элемента; например,
7
Li означает, что в ядре этого изотопа лития помимо трех обязательных протонов содержится также четыре нейтрона. Иногда массовое число указывают после названия элемента, отделяя его дефисом: литий-7, уран-238. Химические свойства разных изотопов
данного элемента могут быть почти одинаковыми (например, 63Cu и 65Cu), но физические
свойства иногда отличаются очень сильно. Например, нуклиды 63Cu и 65Cu стабильны,
тогда как нуклид 64Cu радиоактивен и очень быстро распадается, поэтому этот нуклид
в природе не встречается.
Во внешней оболочке Земли (земной коре) встречается примерно 90 химических
элементов. Но распределены они крайне неравномерно. Еще в 1914 г. итальянский химик
Джузеппе Оддо (1865—1954), а в 1917 г. американский химик Уильям Харкинс (1873—

ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ В ИНФОГРАФИКЕ

1951) на основе многих анализов показали, что элементы с четными порядковыми номерами значительно более распространены в природе — их почти 90%. Четные номера
имеют самые распространенные в земной коре элементы — кислород (Z = 8) и кремний
(Z = 14). Они дают почти 75% от массы земной коры. Других элементов мало (ванадий,
медь), очень мало (рений, висмут) или даже практически нет (актиний, америций).
В 1889 г. американский геохимик Франк Уиглсуорт Кларк (1847—1931) впервые попытался оценить содержание известных тогда химических элементов в земной коре.
С этой целью он собрал все имеющиеся тогда сведения по составу
горных пород и вывел их средний состав. Впоследствии числа, выражающие среднее содержание того или иного элемента в земной
коре, по предложению геохимика и минералога академика Александра Евгеньевича Ферсмана (1883—1945) стали называть кларками.
Эти числа рассчитывают по результатам многочисленных анализов
различных минералов и горных пород. Поэтому неудивительно, что
кларки в разных справочниках могут различаться: они много раз
уточнялись, и работа эта до сих пор не закончена. Так, в начале ХХ
века кларк германия оценивался как 10–10 %, но впоследствии было
показано, что этого элемента в действительности в миллион раз
больше! С серой же было наоборот: к началу 1930-х гг. считали, что
ее 0,1%, а современное значение почти вдвое меньше.
Один из создателей геохимии Владимир Иванович Вернадский
Ф.У. Кларк — американский геохимик.
(1863—1945), выступая в 1909 г. на XII съезде русских естествоиспытателей и врачей, сказал: «В каждой капле и пылинке вещества
на земной поверхности по мере увеличения тонкости наших исследований мы открываем все новые и новые элементы…
В песчинке или капле, как в микрокосмосе, отражается общий
состав космоса. В ней могут быть найдены все те же элементы,
какие наблюдаются на земном шаре, в небесных пространствах.
Вопрос связан лишь с улучшением и уточнением методов исследования».
Значит, все элементы есть везде. И только недостаточная чувствительность современных методов анализа не позволяет определить их содержание. Кларк кислорода самый высокий — 46,1;
кремния — 28,2, водорода — 0,14. А кларк редчайшего элемента
рения составляет миллиардные доли процента. То есть в 1 г вещества в среднем содержится примерно 10–9 г (1 нанограмм) рения.
Но даже в этом ничтожном количестве содержатся триллионы атомов рения!
Кларк радия почти в тысячу раз меньше, чем рения, но все
равно в 1 г какого-либо образца земной коры в среднем содержатся миллиарды атомов этого редчайшего элемента. А в теле человека? Известно, например, что поступление радия в организм челоВ.И. Вернадский — русский геохимик.
века с воздухом составляет примерно 1 фг (фемтограмм,

11

12

ИЛЬЯ ЛЕЕНСОН

ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ В ИНФОГРАФИКЕ

квадриллионная часть грамма) в сутки. Нетрудно подсчитать, что каждую секунду в наши легкие попадает с воздухом около 30 атомов радия! Всего же в теле человека в среднем содержится 30 пг (пикограммов, триллионных долей грамма) радия, или 80 миллиардов атомов!
Почему же одних элементов в земной коре много, а других мало? И почему в нашей
Галактике (которая вряд ли сильно отличается от соседних) распределение --">