• ベストアンサー

地殻中の元素

地殻中に含まれる 元素の質量%についてです 化学の本に 金属では アルミニウムが最大で その次が鉄と 書いてあるのですが どうしても納得いきません 物理学的には 宇宙上で鉄が最も安定と 見たことがありますし 地中の内核は90%鉄で できていると 見たことがある気がします。 単純に ボーキサイトが 軽いから 地殻に上昇するという だけなのでしょうか? ちゃんとした理由が あるのでしたら 教えてください よろしくお願いします!

noname#175430
noname#175430
  • 化学
  • 回答数3
  • ありがとう数2

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • Saturn5
  • ベストアンサー率45% (2270/4952)
回答No.3

5%の食塩水を大きめの容器に入れて、端の法から凍らせていくとき、 5%の食塩を含んだ氷ができるでしょうか? 最初にできる氷はほぼ純水に近いものだと思います。 このように、混合物を凍らせるとき、融点が高く、固まりやすいものから固まります。 一方、造岩鉱物には石英、長石、クロウウンモなどがありますが、無色鉱物と有色鉱物 に大別されます。 無色鉱物:石英(SiO2)、長石(KAlSi3O8) 有色鉱物:輝石、カクセン石、カンラン石、クロウンモ このとき、無色鉱物のは不純物が少なく融点が1200℃くらいで、有色鉱物は 不純物のために凝固点降下がおこり融点が900℃くらいになります。 http://www.s-yamaga.jp/nanimono/chikyu/kaseigan-03.htm そのために、地表付近で冷やされたマグマは主に無色鉱物から固まり、 自然とO、Si、Alの含有率が高くなるのです。 一方、地球内部の高温な状態ではほとんど全ての物質が融解し、中心部には密度が大きい 融解した鉄などが集まります。

noname#175430
質問者

お礼

非常に興味深く 読ませていただきました。 とても 分かりやすかったです。 ありがとうございます。

その他の回答 (2)

  • KURUMITO
  • ベストアンサー率42% (1835/4283)
回答No.2

マグマなどの活動もあり必ずしも正確であるとは言えませんが、密度の高い元素が地球の中心部に集まり、鉄に比べてはるかに軽いアルミニウムなどの元素は地球の表面(地殻)に集まったと考えることができるでしょう。その集まった元素の中でそれぞれの元素が結合し安定化されていったと考えることができるでしょう。

  • Saturn5
  • ベストアンサー率45% (2270/4952)
回答No.1

鉄は原子核的に最も安定なのかもしれませんが、他の元素との差は少ないです。 原子番号1~4が核融合しやすく、原子番号92以降が核分裂しやすいという 以外は、大きな安定性の違いはありません。 また、温度が高い状態ではエントロピー的にヘリウムがもっとも安定になります。 近く中でアルミニウムが多い理由はボーキサイトがあるからではありません。 原石の最大の構成成分であるチョウセキによるものです。 チョウセキで一般的なカリ長石はKAlSi3O3、 曹長石はNaAlSi3O8です。 これらが地殻の主成分ですので、クラーク数が O>Si>Al になります。

noname#175430
質問者

お礼

なるほど そうなんですか。 でもよろしければ 鉄の酸化物よりも 長石の方が 地殻中に多い理由を 教えていただきたいです。

関連するQ&A

  • 元素の鉱物の成因を知りたい。

    元素の鉱物の成因を知りたい。 例えばボーキサイトは暑い土地で風化せずに残った酸化アルミニウムが…とか リンは鳥の糞が堆積したものだとか、 そういう元素ごとに鉱物がどうやってできたのかを知りたいのですが良書は無いでしょうか? 地学カテゴリも考えましたが「元素ごと」に少し拘りたいので 化学カテゴリで質問させていただきます。

  • 元素の宇宙存在度

    元素の宇宙存在度というグラフを見ると、水素とヘリウムが多くて、リチウム、ベリリウム、ホウ素で、少なくなっています。真ん中あたりでは、鉄が多くなっています。原子番号が小さいほど、存在の割合が高くなるのは理解できるのですが、なぜ、ベリリウムは、宇宙に少ないのでしょうか(軽い元素なのに)。 私の考えでは、原子核の安定性と、星の中で原子ができる時の核融合反応経路を考慮することによって説明できると考えているのですが、具体的には分かりません。 ベリリウムが宇宙に少ない理由について、何でもいいので、皆さんよろしくお願いします。

  • ナトリウムと王水の反応

    高校化学のイオン化傾向の勉強をしております。 金属元素と酸の反応について質問があります。ナトリウムは希酸に溶けるということですが、酸化力の非常に強い”王水”には溶けるのでしょうか?? 『鉄やニッケルやアルミニウムが濃硝酸に溶けないこと』と同じような現象が起こるのではないかと疑問に思い、質問させていただきました。よろしくお願いいたします。

  • 化学の問題で困っています

    中学理科1分野 化学の問題です。 どうしても解けない問題があります。 申し訳ないのですが、どなたか解き方を教えてください。 ====== アルミニウム地金は、ボーキサイトを原料としている。 ボーキサイトを化学的に処理し、炭素を電極にして電気分解すると、 電極の炭素が反応しながら一酸化炭素と二酸化炭素を発生し、同時にアルミニウムの単体が得られる。 この反応で、一酸化炭素しか発生しないとすると、 「消費する炭素」:「発生する一酸化炭素」:「得られるアルミニウム」の質量比は 6:14:9となる。 二酸化炭素しか発生しないとすると、 「消費する炭素」:「発生する二酸化炭素」:「得られるアルミニウム」の質量比は 3:11:9となる。 アルミニウム16gを作るのに、炭素は6g消費されるとして、 このとき発生する一酸化炭素と二酸化炭素は合計で何gか。 ====== 本当に困っています。 よろしくお願いします。

  • 化学の基礎問題 教えて

    亜鉛とアルミニウムの混合物 9.25g に希塩酸を加えてすべて反応させたところ、標準状態で 5.6L の気体が発生した。 亜鉛とアルミニウムの原子量を65.5 、 27.0 としたときの  (1) この反応を化学反応式で示せ  (2) 混合物中の亜鉛の質量を求めよ ヒント 両金属とも典型元素であるから、価電子数はいくらか直ちにわかる、     わかれば反応式をつくれる。

  • アルミニウム

    このカテゴリーでよいのでしょうか? 質問ですが、アルミニウムは安定供給可能な金属でしょうか? また、今後10年、鉄に取って代る可能性は?

  • 化学の素朴な質問 元素とか分子間力とか。

    化学にくわしくないものです。 (質問1)元素の中で常温で気体のものはいくつありますか。 ※とりあえず、単体の分子、そよびネオンとかアルゴンとかのなんというのでしょうか、元素気体?に限定した場合。 (質問2)それでなぜ常温で気体なのかということを考えた場合、次のように推測するのですが、実際どうなのでしょうか。 なぜ常温で気体なのかということについて、 分子間力が小さいからでしょうか。結合力が小さいということになりますから。 分子間力が小さいということはその元素の原子量が小さいということと比例していると考えていいのでしょうか。なぜかというと、原子量が大きいということは原子核のクーロン力が大きいと推測されますから。 もっともアルミニウムなどは原子量が小さいですが、金属結合で自由電子が「かすがい」の役割を果たすので常温では気体や液体にならない。 このように考えると、金属元素は常温では固体であると推測できます。 そして、非金属元素においては、酸素やフッ素は常温で気体ですが、 しかし、炭素やケイ素は固体ですが、これは気体で存在出来るのは分子になれるもので、 炭素やケイ素は分子にならない。 巨大分子ですから、やっぱり結合力が強い。だから固体である。 というか、炭素やケイ素は原子の結合手が4本ですから単体の分子にはなりにくそう。 もっとも、化合物としては二酸化炭素や二酸化ケイ素(こんなのがあるのかどうかわかりませんが、炭素が酸素と結合出来るということは、ケイ素も酸素と結合できそう。原子価というのか忘れましたが、結合手は同じ4本ですので。)という分子になれます。 しかも分子間力は弱いと推測(単に分子量があまり大きくないという理由から)されますので、これは常温で気体になれる。 けれど、なぜ二酸化炭素は液体になれないのか。(←素朴な疑問が湧いてきました。ただ今回この疑問は無視してください。とりあえず、上記のことに集中したいと思います。) なるべくわかりやすく説明できる方がおられれば宜しくお願いします。 ※わかりやすく説明について。  物理を定性的に考えることがあると思うのですが、そういったアプローチですと助かります。あまり専門的な話は分かりません。よろしくお願いします。

  • 物理量が取りうる最大値は無限大ですかい?

    物理量が取りうる最大値は無限大ですかい? 質量とか長さとか電流とか力とかの物理量ってのは、最小値はゼロ(絶対値で)で良いんですけど、最大値としては無限大の値を取ることがありますか? われわれが今いる宇宙のなかでの話にしてほしいんですけど、素人的に考えると、質量という物理量は宇宙の総質量を超える値を取ることができない(それ以上は意味無い)と思うんですよね。計算過程で一時的に100万倍程度になっても良いけど、つまりこの場合は無限大ではない。かな。 一方、長さなんてのは、宇宙空間で適当な曲線ってのを考えて、トポロジーとかなんとかで、ぐるぐる回り続ける線の長さを表そうと思ったら取りうる最大値っては、際限なくて、無限大ってのもありえんのかな、と。 条件: 1.今の、この宇宙の中での物理学としてください。(ビッグバン仮説を是としてください) 2.理論物理学でお願いします。(数学でごまかさないでください) 3.物理量によって、最大値有限と最大値無限がある場合、それぞれ一つづつ教えていただければ結構です。 実はね、時間という物理量の最大値は無限大かどうかを知りたいんですけどね、まず、それ以外の物理量の最大値ってのを教えてもらって、あとはね、こちらで想像しようかなって思っているんです。 どうぞよろしくお願いします。

  • 化学:元素と単体について…

    私は今、化学で物質の構成について学んでいます。 問題集の中でよく分からないものがあったので詳しく解説して下さい! Q.次の文の()内は、ア.元素,イ.単体 のどちらの意味で用いられているか。 A.鉱山から(銅)やヒ素を含んだ水が川に流れ、その流域に鉱毒問題が起こった。 B.(塩素)は少し水に溶け、その水溶液は漂白剤などとして利用される。 C.地殻全体の質量の約47%は(酸素)だ。 D.空気中には酸素、(窒素)などが含まれている。 E.(黄リン)は自然発火する為、水の中に保存する。 F.デンプンやセルロースは(炭素)、酸素、水素からできている。 G.速効性の(窒素)肥料として、硫安{硫酸アンモニウム}が使われる。 H.ダイヤモンドとフラーレンは、(炭素)の同素体だ。 この8つです_φ(・_・; 回答宜しくお願い致します!!

  • 化学の問題がわかりません・・・

    分かる問題だけでもいいので、途中式のいる問題はそれもふまえて お願いします。 (1)原子番号3と9の原子の電子式を書け。 (2)同素体の存在する元素のうち価電子を6つ持つものを答えよ。 (3)原子番号11~17の元素の原子半径が最大のものは何か。 (1)アルミニウム0.54gと標準状態の酸素0.896lを密閉容器に入れ、 アルミニウムに点火し、燃焼させた。 (1)この反応に用いたアルミニウムの物質量を求めよ。 またアルミニウム原子を何個含むか。 (2)この反応に用いた酸素の物質量を求めよ。 またその質量は何gか。 (3)アルミニウムと酸素のうち、どちらが何g反応せずに残るか。 (4)このとき生じる酸化物は何gか。 (5)(3)で残った物質を完全に反応させるには、何を何g追加して反応させると良いか。 小数第2位まで求めよ。 (6)(4)の酸化物中に含まれるアルミニウム原子は何個か。