Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики http://www.chemistry-chemists.com/forum/ |
|
Недра Земли, строение планет http://www.chemistry-chemists.com/forum/viewtopic.php?f=18&t=1660 |
Page 1 of 3 |
Author: | Nitrobenzene [ 06 Oct 2011 05:53 ] |
Post subject: | Недра Земли, строение планет |
Полагаю что все химики знакомы с тем что такое зонная теория кристаллов. Разговоры о ней как правило сопровождаются графиком зависимости энергетических уровней от растояния между атомами и на этом графике хорошо видно что при r → 0 зоны сливаются. То есть все полупроводники и диэлектрики становятся металлами. И в подтверждение этого напомню что в ХиХ при описании свойств твёрдого кислорода упоминалась металлическая ζ-фаза при давлениях свыше 96 гигапаскаль. То есть металлом стал кислород!!! Типичнейший неметалл! А теперь вопрос. Какие вообще есть основания приписывать глубоким слоям Земли тот или иной химсостав если никто не знает как ведут себя различные вещества при таком давлении, какой сжимаемостью они обладают и какой проводимостью? Ведь даже вулканические плюмы идут не с таких уж больших глубин. На каком основании можно предполагать что у Земли железное ядро? Потому что железо тяжёлое и электропроводное? Может ведь быть даже так что лёгкие металлы становятся при таких давлениях тяжелее тяжёлых поскольку сдавить более рыхлую электронную оболочку проще чем плотную. |
Author: | antabu [ 06 Oct 2011 12:08 ] |
Post subject: | Re: Разговоры обо всем |
Quote: Разработанная Д.И.Менделеевым Периодическая система — не абсолютный закон. Скорее всего, она применима только к классификации химических элементов приповерхностного слоя Земли. Впервые обратил внимание на это явление уже упомянутый А.Ф.Капустинский (его исследования опубликованы в докладе «К теории Земли», 1957 год). Он высказал идею о том, что в глубоких недрах Земли при давлениях от 50 до 120 тысяч атмосфер происходит перестройка атомов и наблюдается полное заполнение нижележащих электронных уровней. При более высоких давлениях структуры атомов полностью разрушаются и исчезает (вырождается) всякая периодичность. Вот цитата из его статьи: «Безличные ядра, иммерсированные в общей электронной плазме, представляют собой универсальное Ю.И.Андронов, Н.Г.Луценко "Обиженные атомы" "ХиЖ" 201101.
металлическое состояние материи». Схематично проиллюстрируем эту мысль применительно к известным нам нейтрону и атомам, которые должны распределиться в порядке возрастания заряда атомного ядра: nOs1 1H1s12He1s2 3Li2s1…10Ne2s22p6 11Na3s1…28Ni3s23p63d10 29Cu4s1…60Nd4s24p64d104f14 61Pm5s1…110Ds5s25p65p105f145g18 111Rg6s1…182(?)6s26p66d106f146g186h22, а далее с электрона 7s1 должно начаться заполнение седьмого энергетического уровня у элемента 183. Из этого следует, что лишь элементы первого и второго периода на всех глубинах до самой «металлизации» остаются самими собой. Неузнаваемыми станут последующие элементы, начиная с калия, который станет первым d-элементом: 19K3s23p63d1. Свойства калия резко изменятся, он должен быть там прочным, ковким металлом, как первый d-элемент третьей группы. Завершится заполнение 3d-подуровня атомом никеля, который будет в недрах Земли не металлом, а неизвестным благородным газом. Не исключено, что из-за этой особенности никель, да и не только он, может из глубин проникать в вышележащие слои и становиться рассеянным элементом, переходя при сбросе давления в металлическое состояние. Подобная судьба ожидает и другие металлы, утратившие способность образовывать металлические связи между атомами и превратившиеся в газы. Медь попадает из побочной группы в главную группу четвертого периода, принимая свойства щелочных металлов. Завершается же этот период неодимом, превращающимся, как и никель, в особый благородный газ, также с заполненными оболочками. Прометий — снова щелочной металл, а диспрозий — благородный газ. Самым же сильным восстановителем будет рентгений, так как его единственный электрон на внешнем уровне будет самым легко отщепляющимся. Традиционные благородные газы поведут себя по-разному: гелий, неон и аргон останутся самими собой, поскольку имеют заполненные энергетические уровни, а остальные преобразятся. Криптон 36Kr1s22s22p63s23p63d104s24p6, скорее всего, будет иметь возможность вступать в химические реакции как элемент с недостроенным четвертым энергетическим уровнем. Ксенон — 54Хе1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f8, имея недостроенную 4f-подоболочку, будет химически активным вплоть до восьмивалентного состояния. |
Author: | Upsidesium [ 06 Oct 2011 14:17 ] |
Post subject: | Re: Разговоры обо всем |
В таком случае в недрах планет (особенно газовых-гигантов) генерировался бы жесткий рентген (а возможно и гамма-излучение). Который на Земле почему-то не наблюдается, да и на Юпитере тоже. |
Author: | Nitrobenzene [ 06 Oct 2011 14:47 ] |
Post subject: | Re: Разговоры обо всем |
upsidesium wrote: В таком случае в недрах планет (особенно газовых-гигантов) генерировался бы жесткий рентген (а возможно и гамма-излучение). Это ещё почему? |
Author: | Upsidesium [ 06 Oct 2011 15:17 ] |
Post subject: | Re: Разговоры обо всем |
Nitrobenzene wrote: Это ещё почему? Элементарно! Эффект Оже. |
Author: | Nitrobenzene [ 06 Oct 2011 16:45 ] |
Post subject: | Re: Разговоры обо всем |
При чём тут вообще Оже? Речь идёт о сверхвысоких давлениях. При чём тут выбивание электронов с внутренних оболочек? К тому же даже если по каким-то непонятным причинам в недрах планет выделялся жёсткий рентген или гамма-излучение то до поверхности оно бы практически не доходило, сколько там тонн на квадратный сантиметр между глубокими слоями и поверхностью. |
Author: | Upsidesium [ 06 Oct 2011 17:05 ] |
Post subject: | Re: Разговоры обо всем |
Дык при всем при том, а в противном случае идет нарушение принципа Паули. А вообще статья очень похожа на сказку. При сверхвысоких давлениях (например в недрах звезд) в крайнем случае произойдет слияние ядер. При взрыве сверхновых могут образоваться нейтронные звезды когда в результате резкого гравитационного сжатия электроны вдавливаются в протоны образуя при этом нейтроны. Такие звезды фактически представляют собой гигантское атомное ядро излучающее чудовищьную радиацию. Но в этом случае химический элемент как таковой уже не существует и само собой ни о какой периодичности речи идти не может. |
Author: | Upsidesium [ 06 Oct 2011 17:14 ] |
Post subject: | Re: Разговоры обо всем |
Nitrobenzene wrote: К тому же даже если по каким-то непонятным причинам в недрах планет выделялся жёсткий рентген или гамма-излучение то до поверхности оно бы практически не доходило, сколько там тонн на квадратный сантиметр между глубокими слоями и поверхностью. Тут не все так просто мантия постоянно перемешивается. И первое же извержение вулкана выбросило на поверхность радиацию. |
Author: | Upsidesium [ 06 Oct 2011 17:20 ] |
Post subject: | Re: Разговоры обо всем |
Quote: Разработанная Д.И.Менделеевым Периодическая система — не абсолютный закон. Скорее всего, она применима только к классификации химических элементов приповерхностного слоя Земли. Впервые обратил внимание на это явление уже упомянутый А.Ф.Капустинский (его исследования опубликованы в докладе «К теории Земли», 1957 год). Он высказал идею о том, что в глубоких недрах Земли при давлениях от 50 до 120 тысяч атмосфер происходит перестройка атомов и наблюдается полное заполнение нижележащих электронных уровней. Интересно, а что же тогда наблюдают астрономы. Quote: При более высоких давлениях структуры атомов полностью разрушаются и исчезает (вырождается) всякая периодичность. Собственно это и происходит при образовании нейтронной звезды. Но чтобы подобное случалось в недрах планет это нонсенс. |
Author: | Volodymyr [ 06 Oct 2011 18:23 ] |
Post subject: | Re: Разговоры обо всем |
upsidesium wrote: Quote: При более высоких давлениях структуры атомов полностью разрушаются и исчезает (вырождается) всякая периодичность. Собственно это и происходит при образовании нейтронной звезды. Но чтобы подобное случалось в недрах планет это нонсенс. Видимо, имелся ввиду т.н. вырожденный газ, который, вероятно, имеет место на белых карликах (конечный этап эволюции звезд солнечного типа). Для планет это, конечно, перебор. |
Author: | Upsidesium [ 06 Oct 2011 19:03 ] |
Post subject: | Re: Разговоры обо всем |
Вытянул постранично с библиотеки "Газ-мяс" книгу А.Ф. Капустинского Д.И.Менделеев - Великий русский химик (из которой собственно и растут ноги). Уже при беглом просмотре становится ясно, что в книге по мимо биографии Менделеева присутствует философский анализ, который сводится к тому является ли периодический закон - фундаментальным законом природы либо это всего лишь устаревшая классификация. И соответственно является ли химия точной наукой или описательной (коллекционирование марок). Там же показана (правда криво) неполнота кватовой механики. Attachment:
File comment: А.Ф. Капустинский Д.И. Менделеев - великий русский химик (1949) А.Ф.Капустинский_Д.И.Менделеев-великий_русский_химик(1949).djvu [1.58 MiB] Downloaded 813 times P.S. В связи с открывшимися обстоятельствами видимо наверное стоит перенести обсуждение в тему про философию в науке. |
Author: | Upsidesium [ 06 Oct 2011 19:16 ] |
Post subject: | Re: Разговоры обо всем |
И вот еще в продолжении темы - новая наука биниология. Attachment:
|
Author: | Nitrobenzene [ 06 Oct 2011 19:44 ] |
Post subject: | Re: Разговоры обо всем |
Quote: Дык при всем при том, а в противном случае идет нарушение принципа Паули. При чём тут принцип Паули? В зонах принцип Паули сохраняется. Просто уровни там отстоят очень близко друг от друга - вырождение снимается. Quote: При сверхвысоких давлениях (например в недрах звезд) в крайнем случае произойдет слияние ядер. Вообще то здесь речь шла о давлениях чуть меньших, при которых слияния ядер не происходит. Quote: результате резкого гравитационного сжатия электроны вдавливаются в протоны образуя при этом нейтроны. Электроны в атомах даже при обычных давлениях постоянно проходят через протоны, но нейтронов это почему-то не рождает. Quote: Тут не все так просто мантия постоянно перемешивается. И первое же извержение вулкана выбросило на поверхность радиацию. Нифига подобного. То что выбрасывает вулкан - это не выход на поверхность вещества мантии. Это просто магматический плюм в своеобразной камере, который с мантией скорее всего не контактирует. Но дело не в этом. Откуда радиация пойдёт? За счёт каких энергий? Quote: Интересно, а что же тогда наблюдают астрономы. Исключительно поверхности космических объектов. Внутрь звёзд и планет ещё никто не заглядывал. |
Author: | Volodymyr [ 06 Oct 2011 19:54 ] |
Post subject: | Re: Разговоры обо всем |
Nitrobenzene wrote: Quote: результате резкого гравитационного сжатия электроны вдавливаются в протоны образуя при этом нейтроны. Электроны в атомах даже при обычных давлениях постоянно проходят через протоны, но нейтронов это почему-то не рождают. Не совсем: так по современным представлениям рождаются нейтронные звезды. Quote: ... подобного. То что выбрасывает вулкан - это не выход на поверхность вещества мантии. Это просто магматический плюм в своеобразной камере, который с мантией скорее всего не контактирует. Это спорный вопрос: одни геологи считают, что вулканическая лава в конечном счете поступает с больших глубин, другие с этим не согласны. По крайней мере, существование мощных восходящих потоков ("столбов") магмы не вызывает сомнений. В частности, такие "магматические столбы" расположены под Исландией и под Гавайскими островами. |
Author: | Nitrobenzene [ 06 Oct 2011 20:05 ] |
Post subject: | Re: Разговоры обо всем |
Quote: так по современным представлениям рождаются нейтронные звезды. Не знаю что это за современны представления. Но во-первых электрон нельзя вдавить в протон потому что это волны с очень сильно различающейся длиной волны. А во-вторых по современным представлениям квантовой теории поля для рождения нейтрона электрона и протона маловато, для этого ещё нейтрино нужно. |
Author: | Upsidesium [ 06 Oct 2011 21:00 ] |
Post subject: | Re: Разговоры обо всем |
Quote: В зонах принцип Паули сохраняется. Просто уровни там отстоят очень близко друг от друга - вырождение снимается Правильно в зонах он сохраняется. Только зоны образуются при перекрывании валентных слоев в результате деформации молекул, но не атомов. |
Author: | Volodymyr [ 06 Oct 2011 21:15 ] |
Post subject: | Re: Разговоры обо всем |
Nitrobenzene wrote: Quote: так по современным представлениям рождаются нейтронные звезды. Не знаю что это за современны представления. Но во-первых электрон нельзя вдавить в протон потому что это волны с очень сильно различающейся длиной волны. А во-вторых по современным представлениям квантовой теории поля для рождения нейтрона электрона и протона маловато, для этого ещё нейтрино нужно. Не забывайте, что квантовую механику нельзя понимать буквально - в силу ее объективных ограничений. То, что свободный нейтрон распадается на протон, электрон и нейтрино, совсем не означает, что нейтрино необходимо для обратного процесса: достаточно компенсировать дефект масс. Образование нейтронных звезд практически общепризнано. Некоторые из них можно даже наблюдать визуально. |
Author: | Upsidesium [ 06 Oct 2011 22:34 ] |
Post subject: | Re: Разговоры обо всем |
Или даже получить такую материю в лаборатории (пусть даже на 10^-24 c), только нужен чрезвычайно мощьный лазер. |
Author: | Volodymyr [ 07 Oct 2011 00:30 ] |
Post subject: | Re: Разговоры обо всем |
Есть научно-популярная книга: Липунов В.М. Все нейтронные звезды. М.: Просвещение, 1989 в ней кратко и понятно расписаны обсуждаемые нами моменты. К сожалению, в сети эту книгу не нашел. Встретите - не проходите мимо. Где-то была у меня бумажная версия, но даже если найду, в первую очередь буду сканировать химические книги. Астрономы, надеюсь, про свои книги уж как-то позаботятся. |
Author: | Nitrobenzene [ 07 Oct 2011 01:41 ] |
Post subject: | Re: Разговоры обо всем |
Quote: Только зоны образуются при перекрывании валентных слоев в результате деформации молекул, но не атомов. Какие молекулы в кристалле? В чём разница между деформацией молекул и атомов? Как можно деформировать отдельный атом? Quote: Не забывайте, что квантовую механику нельзя понимать буквально - в силу ее объективных ограничений. То, что свободный нейтрон распадается на протон, электрон и нейтрино, совсем не означает, что нейтрино необходимо для обратного процесса: достаточно компенсировать дефект масс. Образование нейтронных звезд практически общепризнано. Некоторые из них можно даже наблюдать визуально. Речь шла не о квантовой механике, а о квантовой теории поля - это разные вещи. Компенсировать дефект масс - это значит к примеру что в системе есть фотоны с энергией большей двух дефектов масс. Такие фотоны могут рождать, к примеру, пары нейтрино-антинейтрино. Нейтрино захватывается, антинейтрино - улетает. Я не говорил о том что нейтронных звёзд не бывает. Я говорил о том что образуются они не вдавливанием электрона в протон. Есть Липуновская "астрофизика нейтронных звёзд" http://bookfi.org/dl/655811/5cafde |
Page 1 of 3 | All times are UTC [ DST ] |
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group http://www.phpbb.com/ |