Какое самое распространенное вещество во Вселенной? Подойдем к этому вопросу логически. Вроде бы известно, это водород. Водород H составляет 74% массы вещества Вселенной.
Не будем тут лезть в дебри непознанного, не станем считать Темную Материю и Темную Энергию, поговорим лишь об обычном веществе, о привычных химических элементах, размещенных в (на сегодняшний момент) 118 клеточках таблицы Менделеева.
Водород, как он есть
Атомарный водород H 1 это то, из чего состоят все звезды в галактиках, это основная масса нашей привычной материи, которые ученые называют барионной . Барионная материя состоит из обычных протонов, нейтронов и электронов и является синонимом слова вещество .
Но одноатомарный водород не совсем химическое вещество в нашем родимом, земном понимании. Это химический элемент. А под веществом мы обычно имеем ввиду какое-то химическое соединение, т.е. соединение химических элементов
. Понятно, что самое простое химическое вещество это соединение водорода с водородом же, т.е. обычный газообразный водород H 2 , который мы знаем, любим и которым наполняем дирижабли-цеппелины, от чего они потом красиво взрываются.
Двухтомный водород H 2 заполняет большинство газовых облаков и туманностей космоса. Когда под действием собственной гравитации они собираются в звезды, поднявшаяся температура разрывает химическую связь, превращая его в атомарный водород H 1 , а все увеличивающаяся температура отрывает электрон e - от атома водорода, превращая в ион водорода или просто протон p + . В звездах все вещество находится в виде таких ионов, образующих четвертое состояние материи - плазму.
Опять таки, химическое вещество водород не очень интересная штука, оно слишком простое, давайте поищем что-то более сложное. Соединения, составленные из разных химических элементов.
Следующим по распространенности во Вселенной идет химический элемент гелий He , его во Вселенной 24% от общей массы. По идее, самым распространенным сложным химическим веществом должно быть соединение водорода и гелия, только вот беда, гелий - инертный газ . В обычных и даже не очень обычных условиях гелий не соединятся с другими веществами и сам с собой. Путем хитрых ухищрений его можно заставить вступать в химические реакции, но такие соединения редки и обычно долго не живут.
Значит нужно искать соединения водорода со следующими по распространенности химическими элементами.
На их долю остается лишь 2% массы Вселенной, когда 98% составляют упомянутые водород и гелий.
Третьим по распространению идет не литий Li , как могло бы показаться, глядя на таблицу Менделеева. Следующий по количеству элемент во Вселенной это кислород O , который мы все знаем, любим и дышим в виде двухатомного газа без цвета и запаха O 2 . Количество кислорода в космосе далеко обгоняет все остальные элементы из тех 2%, что остались за вычетом водорода и гелия, фактически половина остатка, т.е. примерно 1%.
А значит, самым распространенным веществом во Вселенной оказывается (мы вывели данный постулат логически, но это так же подтверждается экспериментальными наблюдениями) самая обыкновенная вода H 2 O .
Воды (в основном в замороженном состоянии в виде льда) во Вселенной больше чем чего бы то ни было. За вычетом водорода и гелия, конечно.
Из воды состоит все, буквально все. Наша Солнечная Система тоже состоит из воды. Ну, в смысле Солнце, конечно, состоит в основном из водорода и гелия, из них же собраны газовые планеты гиганты вроде Юпитера и Сатурна. Но вся остальное вещество Солнечной Системы сосредоточено не в каменнеподобных планетах с металлическим ядром типа Земли или Марса и не в каменном поясе астероидов. Основная масса Солнечной Системы в ледяных обломках, оставшихся от ее образования, изо льда состоят кометы, большинство астероидов второго пояса (пояса Койпера) и облако Оорта, находящееся еще дальше.
К примеру известная бывшая планета Плутон (ныне карликовая планета Плутон ) на 4/5 частей состоит изо льда.
Понятно, что если вода находится далеко от Солнца или любой звезды, она замерзает и превращается в лед. А если слишком близко, испаряется, становится водяным паром, который уносится солнечным ветром (потоком заряженных частиц испускаемых Солнцем) в удаленные регионы звездной системы, где он замерзает и опять-таки превращается в лед.
Но вокруг любой звезды (повторяю, вокруг любой звезды!) есть зона, где эта вода (которая, опять повторюсь, является самым распространенным веществом во Вселенной) находится в жидкой фазе воды собственно.
Обитаемая зона вокруг звезды, окруженная зонами где слишком горячо и слишком холодно
Жидкой воды во Вселенной до черта. Вокруг любой из 100 миллиардов звезд нашей галактики Млечный Путь есть зоны, называемые Зоной Обитаемости , в которых существует жидкая вода, если там находятся планеты, а они должны там находиться, пусть не у каждой звезды, то у каждой третьей, или даже у каждой десятой.
Скажу больше. Лед может таять не только от света звезды. В нашей Солнечной Системе существует масса лун-спутников, вращающихся вокруг газовых гигантов, где слишком холодно от недостатка солнечного света, но на которые зато действуют мощные приливные силы соответствующих планет. Доказано, что жидкая вода существует на спутнике Сатурна Энцеладе, предполагается, что она есть на спутниках Юпитера Европе и Ганимеде, и наверняка много где еще.
Водяные гейзеры на Энцеладе, снятые пролетающим зондом Кассини
Даже на Марсе ученые предполагают, может существовать жидкая вода в подземных озерах и кавернах.
Вы думаете, я сейчас начну говорить о том, что раз вода является самым распространенным веществом во Вселенной, значит здравствуй иные формы жизни, привет инопланетяне? Нет, как раз наоборот. Мне смешно, когда я слышу заявления некоторых чересчур увлеченных астрофизиков - "ищите воду, найдете жизнь". Или - "на Энцеладе/Европе/Ганимеде есть вода, а значит, наверняка там должна быть и жизнь". Или - в системе Глизе 581 обнаружена экзопланета, находящаяся в обитаемой зоне. Там есть вода, срочно снаряжаем экспедицию в поисках жизни!"
Воды во Вселенной масса. А вот с жизнью по современным научным данным пока как-то не очень.
К моменту рождения первой звезды, где-то 50-100 миллионов лет после Большого Взрыва, обильное количество водорода начало сливаться в гелий. Но что еще более важно, самые массивные звезды (в 8 раз массивнее нашего Солнца) сжигали свое топливо очень быстро, выгорая всего за пару лет. Как только в ядрах таких звезд заканчивался водород, гелиевое ядро сжималось и начинало сливать три ядра атома в углерод. Потребовался всего триллион этих тяжелых звезд в ранней Вселенной (которая образовала намного больше звезд в первые несколько сотен миллионов лет), чтобы литий был побежден.
И тут вы, наверное, думаете, что углерод стал элементом номер три в наши дни? Об этом можно подумать, поскольку звезды синтезируют элементы послойно, как луковица. Гелий синтезируется в углерод, углерод в кислород (позже и при большей температуре), кислород в кремний и серу, а кремний в железо. В конце цепочки железо не может слиться больше ни во что, поэтому ядро взрывается и звезда становится сверхновой.
Эти сверхновые, этапы, которые к ним привели, и последствия обогатили Вселенную содержимым внешних слоев звезды, водородом, гелием, углеродом, кислородом, кремнием и всеми тяжелыми элементами, которые сформировались в ходе других процессов:
- медленного захвата нейтрона (s-процесс), последовательно выстраивающего элементы;
- слияния ядер гелия с тяжелыми элементами (с образованием неона, магния, аргона, кальция и так далее);
- быстрого захвата нейтрона (r-процесс) с образованием элементов до урана и дальше.
Но у нас было не одно поколение звезд: у нас было много таких, и поколение, которое существует ныне, построено в первую очередь не на девственном водороде и гелии, но и на остатках от предыдущих поколений. Это важно, поскольку без этого у нас никогда бы не было твердых планет, лишь газовые гиганты из водорода и гелия, исключительно.
За миллиарды лет процесс образования и смерти звезд повторялся, все с более и более обогащенными элементами. Вместо того чтобы просто сливать водород в гелий, массивные звезды сливают водород в цикле C-N-O, со временем выравнивая объемы углерода и кислорода (и чуть меньше азота).
Кроме того, когда звезды проходят через гелиевый синтез с образованием углерода, довольно просто захватить лишний атом гелия с образованием кислорода (и даже добавить еще один гелий к кислороду с образованием неона), и даже наше Солнце будет делать это во время фазы красного гиганта.
Но есть один убийственный шаг в звездных кузницах, который исключает углерод из космического уравнения: когда звезда становится достаточно массивной, чтобы инициировать слияние углерода - такова необходимость для образования сверхновой II типа - процесс, который превращает газ в кислород, идет до отказа, создавая намного больше кислорода, чем углерода, к моменту, когда звезда готова к взрыву.
Когда мы смотрим на останки сверхновой и планетарные туманности - остатки очень массивных звезд и солнцеподобных звезд соответственно - мы находим, что кислород превосходит углерод массово и количественно в каждом из случаев. Мы также обнаружили, что ни один из других элементов тяжелее и близко не стоит.
Итак, водород #1, гелий #2 — этих элементов во Вселенной очень много. Но из оставшихся элементов кислород держит уверенный #3, за ним углерод #4, неон #5, азот #6, магний #7, кремний #8, железо #9 и среда завершает десятку.
Что будущее нам готовит?
Спустя достаточно длительный период времени, который в тысячи (или миллионы) раз превышает текущий возраст Вселенной, звезды будут продолжать формироваться либо извергая топливо в межгалактическое пространство, либо сжигая его по мере возможности. В процессе этого гелий может наконец обойти водород по распространенности, ну или водород останется на первой строчке, если будет достаточно изолирован от реакций синтеза. На длинной дистанции вещество, которое не будет выброшено из нашей галактики, может сливаться снова и снова, так что углерод и кислород обойдут даже гелий. Возможно, элементы #3 и #4 сместят первые два.
Вселенная меняется. Кислород - третий по распространенности элемент в современной Вселенной, и в очень, очень далеком будущем, возможно, поднимется выше водорода. Каждый раз, когда вы вдыхаете воздух и чувствуете удовлетворение от этого процесса, помните: звезды - единственная причина существования кислорода.
Есть наиболее распространённый химический элемент и наиболее распространённое вещество на нашей удивительной планете, а есть самый распространённый химический элемент на просторах Вселенной.
Самый распространенный химический элемент на Земле
На нашей планете лидером по распространенности является кислород. Он взаимодействует почти со всеми элементами. Его атомы есть практически во всех горных породах и минералах, которые образуют земную кору. Современный период развития химии начался именно с открытия этого важного и первостепенного химического элемента. Заслугу этого открытия делят между собой Шееле, Пристли и Лавуазье. Споры о том, кто из них является первооткрывателем идут сотни лет, и до сих пор не прекратились. А вот само слово «кислород» ввел в употребление Ломоносов.На его долю приходится немного более чем сорок семь процентов всей твердой массы земной коры. Связанный кислород составляет почти восемьдесят девять процентов массы пресной и морской воды. Свободный кислород находится в атмосфере, составляя около двадцати трех процентов массы и почти двадцать один процент объема. Не менее полутора тысяч соединений земной коры содержат кислород. На свете не существует живых клеток, в которых не было бы этого распространенного элемента. Шестьдесят пять процентов массы каждой живой клетки – это кислород.
Сегодня данное вещество получают промышленным путем из воздуха и поставляют его под давлением 15 МПа в стальных баллонах. Существуют и другие способы его получения. Сферы применения – пищевая промышленность, медицина, металлургия и др.
Где встречается самый распространенный элемент?
Найти в природе уголок, где не было бы кислорода, практически невозможно. Он везде – и в недрах, и высоко над Землей, и под водой, и в самой воде. Встречается он не только в соединениях, но и свободном состоянии. Скорее всего, именно из-за этого для ученых данный элемент всегда представлял интерес. 
Геологи и химики занимаются изучением наличия кислорода в соединении со всеми элементами. Ботаникам интересно исследовать процессы питания и дыхания растений. Физиологи до конца не выяснили роль кислорода в жизни животных и человека. Физики стремятся найти новый способ его использования для создания высоких температур.
Известно, что не зависимо от того, жаркий ли это южный воздух либо холодный воздух северных районов, содержание в нем кислорода всегда одинаково и составляет двадцать один процент.
Как используют самое распространенное вещество?
Как самое распространенное из известных веществ планеты, вода используется повсеместно. Этим веществом все охвачено и пронизано, однако оно так и остается мало изученным. Углубленным его изучением современная наука занялась сравнительно недавно. Учеными было обнаружено множество не поддающихся пока объяснению ее свойств. 
Без этого самого распространенного вещества не обходится ни единая хозяйственная деятельность человека. Сложно представить себе сельское хозяйство или промышленность без воды, так же без этого вещества не будут работать ядерные реакторы, турбины, энергетические установки, где вода используется для охлаждения. Для бытовых нужд люди используют из года в год все больший объем данного вещества. Так человеку каменного века в день было вполне достаточно десяти литров воды. Сегодня же на долю каждого жителя Земли ежедневно в совокупности используется не менее двухсот двадцати литров. Люди состоят из воды на восемьдесят процентов, ежедневно день каждый потребляет не менее полутора литров жидкости.
Самый распространенный химический элемент во Вселенной
Три четвертых всей Вселенной – это водород, иными словами – это и есть самый распространенный элемент Вселенной. Вода, будучи наиболее распространенным веществом нашей планеты, более чем на одиннадцать процентов состоит из водорода. 
В земной коре водорода по массе один процент, однако, по числу атомов – целых шестнадцать процентов. Не обходятся без присутствия водорода такие соединения, как природные газы, нефть и уголь.
Надо отметить, что в свободном состоянии этот распространенный элемент встречается крайне редко. На поверхности нашей планеты он в малых количествах присутствует в некоторых природных газах, в том числе и в вулканических. Есть свободный водород в атмосфере, но его присутствие там чрезвычайно мало. Именно водород тот элемент, который создает радиационный внутренний земной пояс, как поток протонов.
Из водорода примерно на пятьдесят процентов состоят многие звезды и солнце, где он присутствует в виде плазмы. Из него состоит большая часть межзвездной среды, а так же газов туманностей. Присутствует водород так же в атмосферах планет и в кометах.
Как химический элемент его определили в 1766-ом году. Это сделал Генри Кавендиш. Им же спустя пятнадцать лет было выяснено, что результатом взаимодействия водорода с кислородом является вода. «Характер» водорода поистине взрывной, за это он получил название взрывного газа.
А вот самая большая звезда во вселенной имеет диаметр 1 391 000. .
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен
Кислород – самый распространённый на земле химический элемент, а какой элемент второй по распространённости?
- Самый распространнный элемент по моему АЗОТ.
- Кислород 49.5%
Кремний 25.3%P.S.
Углерод 0.1%, азот0.01%, водород 0.97% вторыми по распространнности никак быть не могут
А Н2О это не химический элемент, а вещество 🙂 - Кремний. 26% по весу в земной коре.
- Углерод, (вся ростительность).
- В чистом виде кре#769;мний был выделен в 1811 году французскими учеными Жозефом Луи Гей-Люссаком и Луи Жаком Тенаром.
В 1825 году шведский химик Йнс Якоб Берцелиус действием металлического калия на фтористый кремний SiF4 получил чистый элементарный кремний. Новому элементу было дано название силиций (от лат. silex кремень) . Русское название кремний введено в 1834 году российский химиком Германом Ивановичем Гессом. В переводе в греческого kremnos утес, гора.
По распространнности в земной коре кремний среди всех элементов занимает второе место (после кислорода) . Масса земной коры на 27,629,5 % состоит из кремния. Кремний входит в состав нескольких сотен различных природных силикатов и алюмосиликатов. Больше всего распространен кремнезм или оксид кремния (IV) SiO2 (речной песок, кварц, кремень и др.) , составляющий около 12 % земной коры (по массе) . В свободном виде кремний в природе не встречается.
Кристаллическая решетка кремния кубическая гранецентрированная типа алмаза, параметр а = 0,54307 нм (при высоких давлениях получены и другие полиморфные модификации кремния) , но из-за большей длины связи между атомами SiSi по сравнению с длиной связи С С твердость кремния значительно меньше, чем алмаза. Кремний хрупок, только при нагревании выше 800 C он становится пластичным веществом. Интересно, что кремний прозрачен к инфракрасному излучению.
Элементарный кремний типичный полупроводник. Ширина запрещенной зоны при комнатной температуре 1,09 эВ. Концентрация носителей заряда в кремнии с собственной проводимостью при комнатной температуре 1,51016м-3. На электрофизические свойства кристаллического кремния большое влияние оказывают содержащиеся в нем микропримеси. Для получения монокристаллов кремния с дырочной проводимостью в кремний вводят добавки элементов III-й группы бора, алюминия, галлия и индия, с электронной проводимостью добавки элементов V-й группы фосфора, мышьяка или сурьмы. Электрические свойства кремния можно варьировать, изменяя условия обработки монокристаллов, в частности, обрабатывая поверхность кремния различными химическими агентами.
В настоящее время кремний основной материал для электроники. Монокристаллический кремний материал для зеркал газовых лазеров. Иногда кремний (технической чистоты) и его сплав с железом (ферросилиций) используется для производства водорода в полевых условиях. Соединения металлов с кремнием силициды, являются широкоупотребляемыми в промышленности (например электронной и атомной) материалами с широким спектром полезных химических, электрических и ядерных свойств (устойчивость к окислению, нейтронам и др.) , а также силициды ряда элементов являются важными термоэлектрическими материалами. Кремний применяется в металлургии при выплавке чугуна, сталей, бронз, силумина и др. (как раскислитель и модификатор, а также как легирующий компонент).
Это была сенсация - оказывается, важнейшее вещество на Земле состоит из двух не менее важных химических элементов. «АиФ» решил заглянуть в таблицу Менделеева и вспомнить, благодаря каким же элементам и соединениям существует Вселенная, а также жизнь на Земле и человеческая цивилизация.
ВОДОРОД (H)
Где встречается:
самый распространённый элемент во Вселенной, её главный «строительный материал». Из него состоят звёзды, в том числе Солнце. Благодаря термоядерному синтезу с участием водорода Солнце будет греть нашу планету ещё 6,5 млрд. лет.
Чем полезен:
в промышленности - при производстве аммиака, мыла и пластмасс. Большие перспективы у водородной энергетики: этот газ не загрязняет окружающую среду, т. к. при сгорании даёт только водяной пар.
УГЛЕРОД (C)
Где встречается:
любой организм в значительной степени построен из углерода. В теле человека этот элемент занимает около 21%. Так, наши мышцы состоят из него на 2/3. В свободном состоянии в природе встречается в виде графита и алмаза.
Чем полезен:
пища, энергоносители и мн. др. Класс соединений на основе углерода огромен - углеводороды, белки, жиры и т. д. Этот элемент незаменим в нанотехнологиях.
АЗОТ (N)
Где встречается:
атмосфера Земли на 75% состоит из азота. Входит в состав белков, аминокислот, гемоглобина и др.
Чем полезен:
необходим для существования животных и растений. В промышленности используется как газовая среда для упаковки и хранения, хладагент. С его помощью синтезируют разнообразные соединения - аммиак, удобрения, взрывчатые вещества, красители.
КИСЛОРОД (O)
Где встречается:
Самый распространённый на Земле элемент, на его долю приходится около 47% массы твёрдой земной коры. Морские и пресные воды на 89% состоят из кислорода, атмосфера - на 23%.
Чем полезен:
Благодаря кислороду живые существа могут дышать, без него не был бы возможен огонь. Этот газ широко используется в медицине, металлургии, пищевой промышленности, энергетике.
УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ (CO2)
Где встречается:
В атмосфере, в морской воде.
Чем полезен:
Благодаря этому соединению растения могут дышать. Процесс поглощения углекислоты из воздуха называется фотосинтезом. Это основной источник биологической энергии. Стоит напомнить, что энергия, которую мы получаем при сжигании ископаемого топлива (угля, нефти, газа), накоплена в недрах земли на протяжении миллионов лет именно благодаря фотосинтезу.
ЖЕЛЕЗО (Fe)
Где встречается:
один из самых распространённых в Солнечной системе элементов. Из него состоят ядра планет земной группы.
Чем полезен:
металл, с древних времён применяемый человеком. Целая историческая эпоха получила название Железного века. Сейчас до 95% мирового производства металлов приходится на железо, это основной компонент сталей и чугунов.
СЕРЕБРО (Ag)
Где встречается:
Один из дефицитных элементов. Раньше встречался в природе в самородном виде.
Чем полезен:
С середины XIII века стал традиционным материалом для изготовления посуды. Обладает уникальными свойствами, поэтому применяется в различных отраслях - в ювелирном деле, в фотографии, электротехнике и электронике. Известны и дезинфицирующие свойства серебра.
ЗОЛОТО (Au)
Где встречается:
раньше встречался в природе в самородном виде. Добывается на приисках.
Чем полезен:
важнейший элемент мировой финансовой системы, т. к. запасы его невелики. Издавна использовалось в качестве денег. В настоящее время все банковские резервы золота оцениваются
в 32 тыс. тонн - если сплавить их воедино, получится куб со стороной всего лишь 12 м. Используется в медицине, микроэлектронике, при ядерных исследованиях.
КРЕМНИЙ (Si)
Где встречается:
По распространённости в земной коре этот элемент занимает второе место (27-30% всей массы).
Чем полезен:
Кремний - основной материал для электроники. Также применяется в металлургии и в производстве стекла и цемента.
ВОДА (H2O)
Где встречается:
Наша планета на 71% покрыта водой. Тело человека на 65% состоит из этого соединения. Вода есть и в космическом пространстве, в теле комет.
Чем полезна:
Имеет ключевое значение в создании и поддержании жизни на Земле, потому что благодаря молекулярным свойствам является универсальным растворителем. У воды много уникальных свойств, о которых мы не задумываемся. Так, если бы она при замерзании не увеличивалась в объёме, жизнь просто не зародилась бы: водоёмы каждую зиму промерзали бы до дна. А так, расширяясь, более лёгкий лёд остаётся на поверхности, сохраняя под собой жизнеспособную среду.
