💡 вопрос, страница 18 - гдз по химии 7 класс учебник Еремин, Дроздов

Вопросы по тексту. §1. Вечные атомы. Глава 1. От атома до вещества - страница 18.

Как в мире появились вещества?

Появление веществ в мире — это сложный и многоэтапный процесс, который начался с самого рождения Вселенной. Его можно разделить на несколько ключевых стадий.

1. Рождение Вселенной и первые частицы

Согласно теории Большого взрыва, около 13,8 миллиардов лет назад вся Вселенная была сконцентрирована в чрезвычайно горячей и плотной точке. В первые доли секунды после взрыва из чистой энергии начали возникать фундаментальные элементарные частицы: кварки, лептоны (например, электроны) и бозоны.
Затем, когда Вселенная немного расширилась и остыла, кварки объединились, образовав протоны (ядра атомов водорода) и нейтроны. Этот процесс произошел в первую секунду существования Вселенной.

Ответ: Первоначально из энергии Большого взрыва возникли элементарные частицы, которые затем объединились в протоны и нейтроны — строительные блоки будущих атомных ядер.

2. Первичный нуклеосинтез: появление первых ядер

В первые несколько минут после Большого взрыва Вселенная была достаточно горячей и плотной для протекания ядерных реакций. Протоны и нейтроны начали соединяться, образуя ядра первых легких химических элементов. В основном это были ядра водорода (протоны), дейтерия (один протон и один нейтрон), гелия-4 ($^4\text{He}$) и в очень малых количествах — лития ($^7\text{Li}$).
К концу этого периода примерно 75% всей барионной (обычной) материи составлял водород, а около 25% — гелий.

Ответ: В первые минуты жизни Вселенной в процессе первичного нуклеосинтеза образовались ядра самых легких элементов — в основном водорода и гелия.

3. Образование первых атомов

Примерно 380 000 лет Вселенная продолжала остывать. В этот момент температура упала настолько, что атомные ядра смогли захватить свободно летающие электроны, образовав первые нейтральные атомы. Это в основном были атомы водорода и гелия. С этого момента вещество стало прозрачным для света, и появилось реликтовое излучение, которое мы можем наблюдать и сегодня.
Именно эти атомы стали первыми полноценными химическими веществами.

Ответ: Спустя примерно 380 000 лет после Большого взрыва, ядра водорода и гелия захватили электроны, сформировав первые стабильные атомы — первые вещества во Вселенной.

4. Звездный нуклеосинтез: фабрики тяжелых элементов

Гравитация начала собирать облака водорода и гелия в огромные скопления, из которых со временем образовались первые звезды. В недрах звезд давление и температура достигают миллионов градусов, что запускает реакции термоядерного синтеза. В ходе этих реакций из ядер водорода и гелия образуются ядра более тяжелых элементов: углерода ($C$), кислорода ($O$), неона ($Ne$), кремния ($Si$) и так далее, вплоть до железа ($Fe$).
Таким образом, звезды — это гигантские "фабрики", создающие почти все химические элементы, из которых состоим мы и наш мир.

Ответ: Внутри звезд путем термоядерного синтеза из водорода и гелия были созданы более тяжелые химические элементы, до железа включительно.

5. Взрывы сверхновых и слияния звезд: рождение самых тяжелых элементов

Элементы тяжелее железа не могут образоваться в ходе обычного термоядерного синтеза в звездах, так как их создание требует затрат энергии, а не ее выделения. Эти элементы (такие как золото ($Au$), платина ($Pt$), уран ($U$)) рождаются в ходе колоссальных космических катаклизмов.
Основными источниками таких элементов являются взрывы сверхновых — финальная стадия жизни массивных звезд, а также слияния нейтронных звезд. Во время этих событий возникают экстремальные условия и мощные потоки нейтронов, которые "вбиваются" в существующие ядра, создавая самые тяжелые элементы таблицы Менделеева.

Ответ: Самые тяжелые химические элементы (тяжелее железа) появились в результате взрывов сверхновых звезд и слияний нейтронных звезд.

6. Образование молекул и сложных веществ

После взрывов сверхновых и в результате звездного ветра все созданные химические элементы рассеиваются в межзвездном пространстве. В холодных газопылевых облаках эти атомы начинают соединяться друг с другом, образуя молекулы — от простейших, как молекула воды ($H_2O$), до сложных органических соединений.
Из этих облаков со временем формируются новые звезды и планетные системы, включая нашу Солнечную систему. На планетах, таких как Земля, эти атомы и молекулы вступили в бесчисленные химические реакции, создав все многообразие веществ, которое мы видим вокруг: минералы, воду, воздух и, в конечном итоге, жизнь.

Ответ: Рассеянные в космосе атомы объединились в молекулы, из которых сформировались планеты, где в ходе дальнейших химических процессов возникло все современное многообразие веществ.