Abundancia De Los Elementos Quimicos

Tema 5.    5.1 5.2 5.3 5.4

Los elementos en la Tierra. 

Abundancia de los elementos.  Compuestos químicos en la corteza terrestre.  Minerales en la corteza terrestre.  Formación y alteración de los suelos.  5.5 Propiedades de los suelos. 

    5.1 Abundancia de los elementos.  Los elementos se distribuyen de forma desigual en la Tierra. Algunos elementos, como el O y Si, son los constituyentes mayoritarios de la mayor parte de los minerales; otros, como el He o  Au son escasos.  Se  observa  que  existe  un  gran  rango  de  abundancia  de  los  elementos  que  se  expande  en  10  potencias de 10, entre los más comunes (O, Si) y los menos abundantes (Os, Te, Xe).  

 
Figura 5.1. Abundancia de los elementos en la corteza terrestre. 

  La composición  de la superficie de la corteza  terrestre no  es  típica  de  todo  el  volumen  de  la  Tierra.  La composición del manto terrestre se puede obtener a partir de las rocas que se estiman que  profundizan en el mismo   Mg y Cr son relativamente más abundantes, mientras que otros  metales alcalinos lo son menos.   La información acerca del núcleo de la Tierra es menos directa   su composición se estima a partir de los análisis efectuados a meteoritos procedentes del espacio.   El  hierro  es  el  elemento  dominante  junto  con  una  fracción  minoritaria  de  Ni  y  otros  elementos de transición.   Otros  elementos  metálicos  también  han  de  estar  presentes  en  el  núcleo,  tal  y  como  se  presupone a partir de sus densidad y otras propiedades.  De  los  elementos  no‐metálicos,  el  S  es  el predominante,  considerándose  también  la  posibilidad de la existencia de C y Si. 

Al considerar la composición global de la Tierra,  se puede concluir que algunos elementos se  concentran en la superficie (Mg, Na, C), mientras que otros lo hacen en el núcleo (elementos  del grupo del Pt). 

 
Figura 5.2. Composición del núcleo (izquierda) y la corteza terrestre (derecha). 

 La composición de la Tierra resulta muy diferente respecto a la del sistema solar.   La mayor parte de la masa del sistema solar se contiene en su cuerpo central, el Sol.   La  composición  del  Sol  se  puede  conocer  a  partir  del  espectro  de  la  luz  solar    líneas  espectrales de los elementos.  Su composición se ha confirmado a partir del estudio de meteoritos.  

 Figura 5.3. Abundancia de los elementos en el sistema solar.   

Los elementos más abundantes en el universo son, claramente, el H y He.  El resto de elementos se han originado por reacciones nucleares ocurridas en las estrellas.   Los  núcleos  de  He  se  fusionaron  para  producir  C  y  O,  los  siguientes  elementos  más  abundantes.  Mediante reacciones nucleares subsiguientes se formaron los elementos más pesados. Las proporciones de los elementos se controlan por la relativa estabilidad y reactividad del  núcleo atómico.  De la abundancia de los elementos en el sistema solar se puede concluir:  La  existencia  de  una  disminución  en  la  abundancia  conforme  los  elementos  aumentan  en  número atómico   los elementos Li, Be y B son una excepción. 

Existe  una  alternancia  en  la  abundancia,  siendo los  elementos  de  número  atómico  (Z)  par  más abundantes que los de Z impar.  Existe  un  pico  pronunciado  en  la  abundancia  del  Fe,  que  es  el  núcleo  más  estable  de  cualquier elemento.  Las diferencias entre la abundancia de los elementos en el sistema solar y la Tierra refleja los  procesos químicos que tuvieron lugar cuando los planetas se formaron.  Los planetas se formaron a partir de partículas de polvo sólidas que condensaron fuera del  material gaseoso nebular solar.   Los elementos que forman fases sólidas estables, bien metales (Fe,Ni, etc) u óxidos (Al, Si,  etc.) condensaron de manera eficiente en el polvo y predominaron en la Tierra.   Aquellos  elementos  presentes  como  gases  volátiles  (H2,  gases  nobles,  CH4,  NH3)  tienen ...