ما هي أكثر العناصر شيوعا في الأرض

عند دراسة طبقات القشرة الأرضية التي نعيش عليها وجد العلماء أنها تحتوي على عددٍ هائلٍ من العناصر الهامة لحياة الكائنات الحية، منها ما هو مفيدٌ لصحة الإنسان وجسمه ومنها ما يمكن استخراجه والاستفادة منه في مختلف المجالات الصناعية وذلك من خلال اتباع طرقٍ مختلفةٍ أهمها التحليل الكهربائي حيث تمكن العلماء من تحديد أكثر العناصر شيوعا في الأرض ومعرفة نسبة تواجد كلٍ منها.

ما هي أكثر العناصر شيوعا في الأرض وما هي نسبة تواجد كلٍ منها.

يحتل الأوكسجين المرتبة الأولى بين العناصر الطبيعية المنتشرة في الأرض حيث يتواجد بشكلٍ كبيرٍ في قشرتها، فبالرغم من اعتقاد الكثيرين أن الأكسجين في معظمه يتواجد كغازٍ ضمن الغلاف الجوي المحيط بالأرض، لا يعني ذلك عدم وجوده في قشرة الأرض وتحديدًا ضمن معادن السيليكات التي تشكل غالبية القشرة، حيث تقدر كمية الأكسجين بحوالي 46,6 % من الأرض و30% من كتلة الأرض كاملة.

يوجد عنصر السيليكون بكثرةٍ في قشرة الأرض وغلافها وتصل نسبته إلى حوالي 27,% من العناصر الموجودة في الأرض، وعادةً ما يكون على شكل مركب متحد مع الأكسجين يعرف عندها بمعادن السيليكات التي تتكون في مجملها من رباعي السطوح السيليكوني الذي يتألف من أربع ذراتٍ من الأكسجين تحيط بذرة السيلكون المركزية بحيث يمكنها الدوران حولها فيصبح شكلها على هيئة هرم يدعى رباعي السطوح السيليكوني، فتتوضع ذرة أكسجين واحدة على كل رأسٍ من رؤوسه.

كما يوجد السيليكون بوفرةٍ في الرمال التي تعد مصدرًا هامًّا للحصول عليه إضافةً للكوارتيزيت والميكا والتلك (الطلق) والسوائل الهيدروليكية والعوازل الكهربائية، كما يستخدم السيليكون الصلب في صناعة أنصاف النواقل خاصةً في أجهزة الكمبيوتر وصناعة الترانزستور إضافةً لدخوله في صناعة سبائك الألمنيوم والسيراميك والزجاج ومستحضرات التجميل.

هو ثالث أكثر العناصر المنتشرة في الأرض وتمامًا مثل المغنيزيوم لا يتواجد الألمنيوم بشكلٍ خام بل ضمن مركباتٍ مثل أوكسيد الألمنيوم وهيدروكسيد الألمنيوم وكبريتات الألمنيوم والبوتاسيوم، حيث يُستخلص الألمنيوم من تلك المركبات من خلال استخدام طريقة هول هيروليت وباير. يدخل الألمنيوم في صناعة الأدوات الرقيقة ومواد التغليف نظرًا لوزنه الخفيف إضافةً للاعتماد عليه في صناعة الهواتف النقالة والصواريخ والآلات.

يعتبر الحديد رابع العناصر المنتشرة في قشرة الأرض حيث يتواجد الحديد المستخرج على شكل خاماتٍ ضمن مركباتٍ تدعى أوكسيد الحديد تمامًا كما في الهيماتيت والمغنيتيت، وعادةً ما تستخدم أفرانٌ خاصةٌ لصهر خامات الحديد واستخراجه منها، ويكون الحديد النقي رمادي اللون مع لمعةٍ بسيطةٍ وطريًّا نسبيًّا في البداية لكنه يكتسب القوة والصلابة عند إضافة القليل من الكربون أثناء صهره لينتج ما يعرف بالفولاذ.

يدخل الحديد في صناعة الفولاذ وأدوات المطبخ والحديد الصلب والحديد المطاوع المستخدم في كثيرٍ من الصناعات، وقد يتفاعل الحديد مع الماء والأوكسجين فيتعرض للأكسدة خاصةً مع وجوده في الهواء الطلق ليتشكل على سطحه الصدأ أي أكسيد الحديد المائي.

هو خامس العناصر الأكثر انتشارًا في الأرض وأحد المعادن القلوية ذات اللون الأبيض المائل للفضي والذي لا يتواجد بشكلٍ خام، بل يُمكن العثور على الكالسيوم فقط ضمن مركباتٍ في عددٍ من المعادن المختلفة مثل كربونات الكالسيوم (حجر الكلس) وكبريتات الكالسيوم (الجبس) وفلوريد الكالسيوم (الحجر الفلوري) ويشغل الكالسيوم حوالي 4.2% من قشرة الأرض.

أُطلق على الكالسيوم هذا الاسم مُشتقًا من الكلمة اللاتينية calx والتي تعني الجير، ويمكن الحصول على الكالسيوم النقي من خلال استخراجه باستخدام التحليل الكهربائي للمركبات التي يتواجد فيها حيث يُطبق تيار كهربائي لفصل عنصر الكالسيوم ليُصبح مباشرةً عنصرًا قابلًا للتفاعل، فتتشكل بمجرد تعرضه للهواء طبقةٌ من الأكسيد الأبيض المائل للرمادي وأكسيد النتريت. إضافةً لقشرة الأرض يوجد الكالسيوم في مياه البحار وجسم الإنسان تحديدًا في العظام والأسنان كما يلعب دورًا هامًّا في عملِ مختلف أعضاء الجسم من خلال نقله للسيالات العصبية من الدماغ إليها.

هو أحد المعادن القلوية الموجودة في الأرض وأخفها وزنًا، أُطلق عليه اسم المغنيزيوم نسبةً إلى ماغنيزيا وهي إحدى مناطق اليونان حيث عثر على كبريتات المغنيزيوم أول مرة، وتقدر نسبته بحوالي 25% كما تحتوي مياه البحر على حوالي 0,13 % منه عبارة عن كلوريد منحل بالماء، فالمغنيزيوم لا يتواجد في الأرض بشكلٍ مستقلٍ بل يقتصر وجوده ضمن مركبات كبريتات المغنيزيوم وأكسيد المغنيزيوم وكربونات المغنيزيوم. يمكن الحصول على المغنيزيوم للاستفادة منه من خلال عملية التحليل الكهربائي لكلوريد المغنيزيوم المذاب والموجود في مياه البحر، حيث تستخدم مركبات المغنيزيوم في البناء والطب.