Dwa najliczniejsze pierwiastki – Wodór i Tlen

Który pierwiastek zasługuje na miano najliczniejszego? Tak jak w poprzednim artykule, kiedy mówiliśmy o osmie i irydzie, znów będzie nam trudno zdecydować. Tutaj sytuacja również nie jest oczywista i wymaga wyjaśnienia. W tym artykule dowiesz się dlaczego to właśnie wodór i tlen to dwa najliczniejsze pierwiastki oraz poznasz pod jakim jeszcze względem wodór jest „NAJ”!

Właściwości wodoru i tlenu

Zagadkowy wodór

Jeśli przeanalizowaliście powyższe informacje (dane według encyklopedii PWN) to z pewnością zwróciliście uwagę, iż dla wodoru nie podano grupy układu okresowego, w której się znajduje. Czy to nie dziwne? Zerknijcie na poniższy układ okresowy. W której grupie według Was znajduje się wodór? Przypominam, że grypy ułożone są pionowo, natomiast okresy poziomo.

Tak. Zapewne powiecie, że wodór znajduje się w grupie pierwszej. I tutaj muszę Was niestety rozczarować, ponieważ tak nie jest. Co prawda konstrukcja układu okresowego nam to sugeruje jednakże wodór nie należy do żadnej grupy! Wodór jest niemetalem, a te jak widzicie leżą po prawej stronie układu okresowego. Dlaczego w takim razie wodór leży akurat tam? Pierwszą grupę układu okresowego zwykle nazywamy litowcami a nie wodorowcami. Hm…. Ciekawe! Rozwikłajmy tę zagadkę!

Przejdźmy do tego jakie cechy wodoru spowodowały, iż został on umieszczony w układzie okresowym tam gdzie go obecnie widzicie. Przede wszystkim podobnie jak litowce, wodór posiada tylko jeden elektron na powłoce walencyjnej. Po drugie pierwiastek ten w wielu reakcjach zachowuje się jakby był metalem. Po trzecie według badań naukowców wodór w stanie stałym jest przewodnikiem jak metale! Jak widzicie więc wodór nie jest takim oczywistym pierwiastkiem ze względu na swoje unikalne właściwości.

Zagadkowy tlen

No dobrze, ale czy tylko wodór jest owiany tajemnicą? Oczywiście, że nie! Również nasz drugi bohater – tlen – ma swoje sekrety. Wróćcie na chwilę do danych opisujących oba pierwiastki. Co nas zastanawia w przypadku tlenu? No właśnie! Widać, iż odkrycie wodoru odbyło się jakby…. Hm…dwa razy, bo w 1772 i w 1774. Dlaczego? Otóż musicie wiedzieć, że w tamtych czasach przekazywanie informacji nie było tak łatwe i błyskawiczne jak dzisiaj. Naukowcy pracowali niezależnie od siebie w wielu krajach i kontynentach i często mijało sporo czasu zanim dowiadywali się wzajemnie o swoich odkryciach, ponieważ nie były one tak szybko podawane do wiadomości publicznej. Wielokrotnie w historii odkryć naukowych mówi się, iż naukowcy odkryli coś „niezależnie”, co oznacza, że tak naprawdę każdy z nich dokonał tego odkrycia, ponieważ nie korzystali wzajemnie ze swojej wiedzy tylko zrobili to samodzielnie. Karty historii jednakże lubią być uporządkowane i zwyczajowo przypisuje się odkrycia osobie, która dokonała tego jako pierwsza. To właśnie z tego powodu „oficjalnym” odkrywcą tlenu jest Carl Wilhelm Scheele.

Najliczniejsze pierwiastki

Wróćmy jednak do naszego kluczowego tematu, a więc do pytania, który pierwiastek jest najliczniejszy?

Częstość występowania pierwiastków chemicznych w określonym miejscu nazywamy naukowo ABUNDANCJĄ i wyrażamy w procentach.

Aby móc odpowiedzieć na nasze pytanie, musimy podać lokalizację tzn. odpowiedzieć najpierw na pytanie pomocnicze: najliczniejszy GDZIE? 

Wybrałyśmy wodór i tlen, ponieważ chciałyśmy zwrócić Waszą uwagę na trzy najważniejsze środowiska występowania tych pierwiastków – wszechświat (Universe), czyli wszystko co nas otacza, skorupę ziemską (on Earth’s crust) oraz organizmy żywe (in Life) np. nasze ciało ludzkie. Zobaczcie jak sytuacja się przedstawia na poniższych wykresach kołowych. Widać wyraźnie, iż przeważa wodór (Hydrogen) oraz tlen (Oxygen).

Najliczniejszy pierwiastek we Wszechświecie

Wodór jest szczególnym pierwiastkiem, ponieważ oprócz wspomnianych już przeze mnie ciekawych cech ma jeszcze jedną.

Oprócz tego, że jest wodór jest najliczniejszym pierwiastkiem, jest również najlżejszy, ponieważ waży….. 1,66 · 10 ^-24 g (0,00000000000000000000000166 g)!! Leciutki prawda?:))

Dawniej wypełniano nim statki powietrzne tzw. sterowce jednak zrezygnowano z tego ze względu na jego wysoką palność.

Najliczniejszy pierwiastek w skorupie ziemskiej

Jeśli chodzi o najliczniejsze pierwiastkiw skorupie ziemskiej to najliczniejszy jest tlen, który stanowi około 49% wszystkich pierwiastków.

Najliczniejszy pierwiastek w organizmach żywych

W organizmach żywych (w tym organizmie człowieka) natomiast, najliczniejszym pierwiastkiem jest tlen w ilości około 65%. Ludzie składają się głównie z wody, której chemiczny wzór sumaryczny to H₂O, co oznacza, że w jej cząsteczkach znajdują się zarówno atomy wodoru jak i tlenu.

Jak zapewne wiecie bakterie beztlenowe mogą żyć bez tlenu. Istnieją jednak także ciekawe organizmy zwane KOLCZUGOWCAMI, które są obecnie jedynymi znanymi nauce zwierzętami wielokomórkowymi potrafiącymi żyć bez tlenu!

Henry Cavendish – odkrywca wodoru

Cavendish otrzymał wodór w reakcji kwasu z metalem, a wydzielający się wtedy gaz nazwał „palnym powietrzem„. Nazwę hydrogenium, co oznacza „tworzący wodę” zaproponował inny naukowiec Antoine Laurent de Lavoisier, który również wydzielił wodór poprzez rozłożenie wody na tlen i wodór. Natomiast znaną nam dzisiaj nazwę „wodór” zaproponował….. polski uczony Jędrzej Śniadecki! W 1852 roku powołał specjalny komitet, który miał opracować polską terminologię chemiczną (w tym właśnie nazwy pierwiastków).

Dla uczczenia pamięci Henry’ego Cavendish’a w roku 1874 na Uniwersytecie Cambridge oficjalnie otwarto Laboratorium Cavendish’a. Naukowiec ten dokonał wiele w zakresie chemii – zawdzięcza się mu nie tylko odkrycie (wydzielenie) wodoru, ale także dwutlenku węgla oraz między innymi oznaczenie składu powietrza, czy wody. Zajmował się także elektrycznością.

Carl Wilhelm Scheele – odkrywca tlenu

Tlen został prze niego odkryty prawdopodobnie koło roku 1772, chociaż niektóre źródła podają, że wcześniej – nawet w 1770 roku. Scheele otrzymał tlen w reakcji prażenia tlenku rtęci oraz obliczył zawartość tlenu w powietrzu. Należy wspomnieć, iż niezależnie od Scheele’ego tlen odkryli także Joseph Priestley i Antoine-Laurent Lavoisier.

Książki o pierwiastkach – zajrzyjcie koniecznie!

Jeśli nadal jesteście ciekawi i chcecie poznać nie tylko najliczniejsze pierwiastki, ale także inne oraz dowiedzieć się skąd my czerpałyśmy wiedzę oraz inspirację zajrzyjcie do poniższych pozycji! Polecamy!