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zoom RSS ほぼすべての元素が溶け込んでいる海の水。いちばん多いのはどんな元素なの?

<<   作成日時 : 2017/09/01 11:43   >>

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★科学★
問題:海は生命が誕生した場所らしい。生まれてから30億年ものあいだ、生命は海だけに存在し、陸地にはどんな生物もいなかったようです。もちろん偶然に地上に飛び出した単細胞生物もいたかもしれません。でも強烈な紫外線にたちまち殺されてしまったようです。海の中で藻類が活発に光合成し、酸素が増え、高度2万〜5万mにオゾンの層が生成されると、地上に届く紫外線の量が減ります。地上でも生物が暮らせる環境が整ったらしい。約5億年前に最初の陸生生物である緑藻類が上陸しはじめたと考えられているようです。
■長い間、すべての生命体の揺り籠だった海には、さまざまな元素が溶け込んでいるそうです。といっても、実験室でしか見られない合成の元素には例外があります。たとえば原子番号113のニホニウムは、1000分の2秒しか寿命がないらしい。海水を分析しても、おそらく影も形も見られないのでしょうね。
■本日は海水に溶け込んでいる元素ではどれがいちばん多いか(重量比)という問題です。なお水そのものを構成している水素と酸素は勘定しません。単体で溶け込んでいる水素と酸素は勘定に入れます。下の5つの選択肢から選んで下さい。
[い]酸素
[ろ]炭素
[は]窒素
[に]塩素
[ほ]カルシウム
(答えはずっと下↓ スクロールして下さい)

























★科学★
正解:[に]塩素
説明:海水1kg中の各元素の量は次のようになっているらしい。
塩素(cl)…19.35g
ナトリウム(Na)…10.78g
マグネシウム(Mg)…1.28g
硫黄(S)…0.90g
カルシウム(Ca)…0.41g
■これがベストファイブらしい。酸素(O)は0.003gほどで12位。炭素(C)は0.03gほどで8位。窒素(N)は0.009gほどで9位でした。
■よく考えてみたら当たり前ですね。海の水には重量比で3%余りの塩分が含まれています。塩の主成分は塩化ナトリウムです。塩化物のイオンとナトリウムのイオンから成っていると聞いたことがあります。
■余談です。海の水の塩辛さは均一ではないらしい。大西洋はわずかに塩辛く、太平洋はわずかに薄味だそうです。当然ながら、雨が降れば薄まり、河川から淡水が流れ込めば薄まります。氷山が融解しても薄まります。逆に海水が蒸発すれば濃くなり、海氷が生成されると濃くなります。海氷は、長い時間をかけて作られたものは塩分を含まないらしい*2。これらの要因がさまざまに重なって、濃い塩味と薄い塩味の海水ができるようです。
◆参考*1:HP「地球の誕生と生物の進化」
http://www.e-cew.co.jp/Microbe-contents/11.html
◇*2HP「アイスキャンディは甘い。では氷山を舐めたら塩辛いの? 町人思案橋・クイズ集/ウェブリブログ」
http://blog.q-q.jp/201705/article_1.html
◇*3雑誌「海水にはほぼすべての元素がとけこんでいる」Newton2016年10月号90〜91頁、ニュートンプレス

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宇宙の中にある元素のうち、いちばん多いと言われる水素。どのぐらいの割合を占めているの?
●●●●★科学★●● 問題:宇宙には、さまざまな元素があります。地球上の空気は窒素と酸素が主成分ですが、アルゴンだとか二酸化炭素などもごく微量含まれています。海の成分でいえばH2Oが主成分です。その他には、塩素やナトリウムなど、塩味をつけているものも含まれます*2。 ■宇宙全体を眺めた場合、いちばん多く存在すると言われているのが水素らしい。では、水素は、全体の何%ぐらいを占めているのでしょうか? 質量ではなく、個数で勘定した場合として考えてみましょう。下の選択肢の中から、いちばん近い値... ...続きを見る
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