1 курс Геохимия экзамен

1.История развития геохимии. Геохимия — наука о химическом составе Земли и планет, законах распределения и движения элементов и изотопов в различных геологических средах, процессах формирования горных пород, почв и природных вод. Многие из открытий, лежащих в основе науки, были сделаны между 1800 и 1910 г. Была составлена периодическая система элементов, открыта радиоактивность. Солнечный спектр был использован для определения состава Солнца. В течение первой половины двадцатого века множество учёных использовали разнообразные методы для определения состава земной коры, и геохимия многих редких элементов была изучена с использованием появившегося метода эмиссионной спектроскопии. Вернадский основал биогеохимию. Кристаллические структуры большинства минералов были определены методом рентгеновской дифракции. Родилась изотопная геохимия. Огромный прогресс науки и технологий во время Второй мировой войны привёл к появлению новых приборов. Но геохимия в это время ещё развивалась сравнительно медленно. В 1950-х годах всего нескольких журналов было достаточно для публикации всех важных достижений в геохимии. На собрании Американского геофизического общества геохимических сессий было несколько, большинство из них было посвящено локальным проблемам и не выходили за рамки геохимии. Однако в 1960-х годах начался расцвет геохимии, продолжающийся до сих пор. За это время в науке произошёл существенный прогресс. Атмосферная и морская геохимия интегрировались в геохимию твёрдой Земли; космохимия и биогеохимия внесли огромный вклад в наше понимание истории нашей планеты. Началось изучение Земли как единой системы. Масштабные морские экспедиции показали, как и насколько быстро смешиваются воды океанов, они продемонстрировали связь между морской биологией, физической океанологией и морским осадконакоплением. Открытие гидротермальных источников показало, как формируются рудные месторождения. Были открыты прежде неизвестные экосистемы, и были выяснены факторы, которые управляют составом морской воды. Теория тектоники плит преобразила геохимию. Геохимики наконец поняли поведение осадков и океанической коры в зонах субдукции, их погружение и эксгумацию. Новые эксперименты при температурах и давлениях глубин Земли позволили выяснить, какова трехмерная структура мантии и как происходит генерация магм. Доставка на Землю лунных пород, исследование с помощью космических аппаратов планет и их спутников и успешный поиск планет в других звёздных системах произвели революцию в нашем понимании Вселенной. Геохимия также тесно срослась с экологией. Открытие озоновых дыр прозвучало как недвусмысленный тревожный признак и источник новых фундаментальных взглядов в фотохимии и динамике атмосферы. Увеличение содержания СО₂ в атмосфере вследствие сжигания ископаемого топлива и уничтожения лесов было и будет предметом основных дискуссий о глобальных антропогенных изменениях климата. Исследование этих явлений служит источником новой информации о взаимодействии атмосферы с биосферой, корой и океанами. На сегодня геохимия заняла ведущее место среди наук о Земле. Она изучает глобальные перемещения вещества и энергии во времени и пространстве. Сбылось предсказание Вернадского о центральной роли геохимии среди наук о веществе.

Задачи: 1)определение относительной и абсолютной распространённости элементов и изотопов в Земле и на её поверхности; 2)изучение распределения и перемещения элементов в различных частях Земли (коре, мантии, гидросфере и т. д.) для выяснения законов и причин неравномерного распределения элементов; 3)анализ распределения элементов и изотопов в космосе и на планетах Солнечной системы (космохимия); 4)изучение геологических процессов и веществ, производимых живыми или вымершими организмами (биогеохимия).

Разделы: геохимия изотопов, геохимия магматических процессов, геохимия процессов гидротермального рудообразования, геохимия метаморфических процессов, геохимия метасоматических процессов, геохимия гипергенеза.

2. Распространение химических элементов и распред. в природе. Распространённость химических элементов, мера того как распространены или редки элементы по сравнению с другими элементами в данной среде. Распространённость в различных случаях могут измерять массовой долей, мольной долей или объёмной долей. Распространённость химических элементов часто представляется кларками.

Например, массовая доля распространённости кислорода в воде составляет около 89 %, потому что это доля массы воды, которой является кислород. Однако, мольная доля распространённости кислорода в воде только 33 %, потому что только 1 из 3 атомов в молекуле воды является атомом кислорода. Во Вселенной в целом, и в атмосферах газовых планет-гигантов, таких как Юпитер, массовая доля распространенности водорода и гелия около 74 % и 23-25 % соответственно, в то время атомная мольная доля элементов ближе к 92 % и 8 %.

Однако, так как водород является двухатомным, а гелий — нет, в условиях внешней атмосферы Юпитера, молекулярная мольная доля водорода составляет около 86 %, а гелия — 13 %.

Из химических элементов наиболее распространены в земной коре кислород и кремний. Эти элементы вместе с элементами алюминий, железо, кальций, натрий, калий, магний, водород и титан составляют более 99 % массы земной оболочки, так что на остальные элементы приходится менее 1 %. В морской воде, помимо кислорода и водорода — составных частей самой воды, высокое содержание имеют такие элементы, как хлор, натрий, магний, сера, калий, бром и углерод. Массовое содержание элемента в земной коре называется кларковым числом или кларком элемента.

Содержание элементов в коре Земли отличается от содержания элементов в Земле, взятой как целое, поскольку химсоставы коры, мантии и ядра Земли различны. Так, ядро состоит в основном из железа и никеля. В свою очередь, содержания элементов в Солнечной системе и в целом во Вселенной также отличаются от земных. Наиболее распространённым элементом во Вселенной является водород, за ним идёт гелий. Исследование относительных распространённостей химических элементов и их изотопов в космосе является важным источником информации о процессах нуклеосинтеза и об эволюции Солнечной системы и небесных тел.

3.Строение ядра атомов химических элементов. Объект изучения химической науки, лежащий в основе всех теоретических представлений о составе и структуре вещества, некое простое начало, из которого собираются сложные системы, так сказать, элемент, – это атом в его современном определении.– электронейтральная система взаимодействующих элементарных частиц. Составные части атома – ядро и электроны. Электрон – истинная элементарная частица, заряженная отрицательно. Ядро состоит из частиц двух типов: положительно заряженных протонов и не имеющих заряда нейтронов. Оба типа частиц имеют общее название «нуклоны» и относятся к классу адронов и, как и другие андроны, в свою очередь сами состоят из элементарных частиц – кварков; поэтому протон и нейтрон в строгом смысле элементарными частицами не являются. Протоны и нейтроны характеризуются одинаковой массой, равной 1,67 · 10-24 г, называемой «атомной единицей массы» (сокращенно – а. е. м.); электрон же намного легче нуклонов, его масса равна 0,00055 а. е. м.– это определенный вид атомов, характеризующийся одинаковым зарядом ядра. Установлено, что численно заряд электрона (-1,6 · 10-19 Кл) и протона (1,6 · 10-19 Кл) равны и имеют название «условный единичный заряд»; для соблюдения правила электронейтральности атомов необходимо, чтобы сумма условных единичных зарядов была равна нулю, то есть чтобы количества протонов и электронов в атоме были одинаковы. Атомы одного и того же элемента, имеющие в ядре разное количество нейтронов и, соответственно, разную массу, называются изотопами. Каждый элемент имеет свое название и краткое стандартное обозначение из одной или двух букв латинского алфавита (например, С – от лат. carbon – для углерода)Из этих знаков складывается своеобразный язык химии – химические формулы, которые зашифровывают строение вещества; химические реакции тоже пишутся с использованием химических формул. В настоящее время известно 110 элементов.

Новые представления о строении электронных оболочек атома. Квантовая механика существенно изменила представления о строении атома. Если по Бору атом водорода состоит из положительно заряженного ядра, вокруг которого по круговой орбите с радиусом 0,529 А вращается электрон в виде точечного заряда, то с позиций квантовой механики картина строения атома углерода иная электрон двигается не по определенной орбите, а может находиться в любом месте вокруг ядра атома. Однако вероятность его нахождения в различных местах атома не одинакова. Картина распределения величины вероятности нахождения электрона в пространстве вокруг ядра обычно обозначается как электронное облако. Если бы можно было сфотографировать с выдержкой быстро движущийся электрон, то самые различные положения его были бы зафиксированы на снимке, который представлял бы собой изображение облака, Если проследить плотность электронного облака (т. е. вероятность нахождения электрона) в направлении радиуса атома, то окажется, что у самого ядра она равна нулю, потом быстро возрастает достигая максимального значения на расстоянии 0,529 А от ядра, а затем постепенно убывает.

4. Периодический закон и его значение в геохимии. Периодический закон лежит в основе геохимических классификаций элементов. Все химические элементы подраз­деляются на четыре основные геохимические группы: литофильные, халькофильные, сидерофильные и атмофильные. В особую группу иногда выделяют элементы биофильные, склонные концентрироваться в живых организмах.

Название «литофильные» происходит от греческих слов «литос» (камень) и «филео» (любовь). Эти элементы имеют специфическое сродство к кислороду и в условиях земной коры образуют кислородсодержащие минералы (оксиды, гидроксиды. соли кислородных кислот). Сюда относятся 53 элемента: Li, Be, В, С, О, F, Na, Mg, Al, Si, Р, С1, К, Са, Sc, Ti, V, Сг, Mn, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, I, Cs, Ba, Hf, Та, W, At, Fr, Ra, Ac, Th, Pa, U, РЗЭ.

Халькофильные элементы (их название происходит от греческого слова «халькос» - медь) имеют склонность давать природные соединения с серой и ее аналогами по Периодической системе - селеном и теллуром. К числу халькофильных элементов относятся: S, Сu, Zn, Ga, As, Se, Ag, Cd, Sb, Те, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po.

Сидерофильные элементы («сидерос» - железо) растворяются в железных расплавах и дают сплавы с железом. Большинству сидерофильных элементов свойственно самородное состояние. К их числу относятся 11 следующих элементов: Fe, Со, Ni, Mo, Ru, Rh, Pd, Re, Os, Ir, Pt.

И наконец, атмофильные элементы («атмос» - пар, испарение) - это элементы, характерные для атмосферы: это все инертные газы, азот, водород (кислород не входит в число атмофильных элементов).

5. Классификация химических элементов s p d, металлы и неметаллы. Ввиду значимости внешней электронной оболочки атома различные области периодической таблицы иногда описываются как блоки, именуемые в соответствии с тем, на какой оболочке находится последний электрон.К s-элементам относят элементы IA-группы – щелочные металлы. Электронная формула валентной оболочки атомов щелочных металлов ns1. Устойчивая степень окисления равна +1. Элементы IА-группы обладают сходными свойствами из-за сходного строения электронной оболочки. При увеличении радиуса в группе Li-Fr связь валентного электрона с ядром слабеет и уменьшается энергия ионизации. Атомы щелочных элементов легко отдают свой валентный электрон, что характеризуют их как сильные восстановители. Восстановительные свойства усиливаются с возрастанием порядкового номера.К p-элементам относятся 30 элементов IIIA-VIIIA-групп периодической системы; p-элементы расположены во втором и третьем малых периодах, а также в четвертом—шестом больших периодах. Элементы IIIА-группы имеют один электрон на p-орбитали. В IVА-VIIIА-группах наблюдается заполнение p-подуровня до 6 электронов. Общая электронная формула p-элементов ns2np6. В периодах при увеличении заряда ядра атомные радиусы и ионные радиусы p-элементов уменьшаются, энергия ионизации и сродство к электрону возрастают, электроотрицательность увеличивается, окислительная активность соединений и неметаллические свойства элементов усиливаются. В группах радиусы атомов увеличиваются. От 2p-элементов к 6p-элементам энергия ионизации уменьшается. Усиливаются металлические свойства p-элемента в группе с увеличением порядкового номера.К d-элементам относятся 32 элемента периодической системы IV–VII больших периодов. В IIIБ-группе у атомов появляется первый электрон на d-орбитали, в последующих Б-группах d-подуровень заполняется до 10 электронов. Общая формула внешней электронной оболочки (n-1)dansb, где a=1?10, b=1?2. С увеличением порядкового номера свойства d-элементов изменяются незначительно. У d-эле-ментов медленно происходит возрастание атомного радиуса, также они имеют переменную валентность, связанную с незавершенностью предвнешнего d-электронного подуровня. В низших степенях окисления d-элементы обнаруживают металлические свойства, при увеличении порядкового номера в группах Б они уменьшаются. В растворах d-элементы с высшей степенью окисления обнаруживают кислотные и окислительные свойства, при низших степенях окисления – наоборот. Элементы с промежуточной степенью окисления проявляют амфотерные свойства. Металличность / неметалличность. В соответствии с закономерностями для упомянутых характеристик, наиболее ярко выраженные металлы располагаются в начале периода, а неметаллы — в его конце. В группах, напротив, по мере движения сверху вниз металлические свойства усиливаются, хотя и с некоторыми исключениями из общего правила. Сочетание горизонтальных и вертикальных закономерностей придает условной разделительной линии между металлами и неметаллами ступенчатый вид; расположенные вдоль этой линии элементы иногда определяются как металлоиды. Металл - это элемент, который имеет небольшое количество внешних электронов и с готовностью отдает их. Все металлы (кроме ртути) тверды при нормальных условиях. Однако твёрдость их различна. Неметаллы имеют большее (по сравнению с металлами) количество внешних электронов. Они обладают способностью присоединять дополнительные электроны. В свободном виде при комнатной температуре ряд из них газы, другие - твердые и один - жидкий.

6. Классификация Гольдшмидта.

Наиболее широко применяемая классификация. Элементы сгруппированы на основе их способности формировать естественные ассоциации в природных процессах. Это определяется рядом факторов:

1. Строение электронных оболочек, обуславливающее химические свойства элементов.

2. Положение элементов на кривой атомных объёмов.

3. Химическое «сродство» к тем или иным конкретным элементам, т.е. преимущественная склонность именно с этими определёнными элементами образовывать соединения (может измеряться значениями энергии образования определённых типов их соединений, например, оксидных).

Элементы подразделены на 5 групп: Литофильные - Li, Be, B, O, F, Na, Mg, Al, Si, P, Cl, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, I, Cs, Ba, TR, Hf, Ta, W, At, Fr, Ra, Ac, Th, Pa, U. Включены кислород и галогены, а также ассоциирующие с ними элементы, то есть преимущественно образующие кислородные и галоидные соединения. Последние – это те, которые расположены на пиках и нисходящих участках кривых атомных объёмов, а также имеют максимальные величины энергии образования оксидных соединений.

Халькофильные (или тиофильные, «любящие» серу) – S, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po). Те, которые ассоциируют преимущественно с медью и серой. Это – сера и её аналоги (селен, теллур), а также элементы, преимущественно склонные образовывать не оксидные, а сульфидные соединения. Для последних характерны 18-электронные внешние оболочки катионов, расположение на восходящих участках кривых атомных объёмов. Величины энергии образования кислородных соединений низкие. Некоторые способны существовать в самородном виде.

Сидерофильные - Fe, Co, Ni, Mo, Ru, Rh, Pd, Re, Os, Ir, Pt. Ассоциируют с железом. Все принадлежат к элементам с достраивающимися d-оболочками. Занимают промежуточное положение между лито- и халькофильными: минимумы на кривой атомных объёмов, промежуточные значения энергии образования кислородных соединений. В равной мере распространены и в оксидных, и в сульфидных ассоциациях.

Атмофильные – все инертные газы, N, H. Все являются газами, свойственно по преимуществу атомарное или молекулярное (вне соединений) состояние (видимость того, что Н представляет исключение, связана с тем, что атомарный водород теряется, рассеиваясь в космическом пространстве).

7. Классификация Вернадского. Подразделение химических элементов по характеру их поведения в процессах миграции.

1. Благородные газы – He, Ne, Ar, Kr, Xe. Соединения с другими атомами образуют исключительно редко, поэтому в природных химических процессах значительного участия не принимают.

2. Благородные металлы – Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Au. Соединения редки. Преимущественно присутствуют в форме сплавов, и образуются в основном в глубинных процессах (магматических, гидротермальных).

3. Циклические элементы – H, B, C, N, O, F, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Sr, Mo, Ag, Cd, Ba, (Be, Cr, Ge, Zr, Sn, Sb, Te, Hf, W, Re, Hg, Tl, Pb, Bi). Наиболее многочисленная группа и преобладающая по массе. Для каждого элемента характерен определённый круг химических соединений, возникающих и распадающихся в ходе природных процессов. Таким образом, каждый элемент проходит цепочку превращений, в конечном счёте возвращаясь к исходной форме нахождения – и далее. Циклы не являются полностью обратимыми, так как часть элементов постоянно выходит из круговорота (и часть так же снова в него вовлекается).

4. Рассеянные элементы – Li, Sc, Ga, Br, Rb, Y, Nb, In, J, Cs, Ta. Безусловно, господствуют рассеянные атомы, не образующие химических соединений. Незначительная доля может участвовать в образовании самостоятельных минеральных соединений (большинство – в глубинных процессах, а J и Br – в гипергенных).

5. Редкоземельные элементы – La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tu, Yb, Lu. Тяготеют к рассеянным. Основная черта – совместная миграция.

6. Радиоактивные элементы - Po, Rn, Ra, Ac, Th, Pa, U. Основная специфика в том, что в геохимическом процессе происходит постоянное превращение одних элементов в другие, что делает процессы их химической миграции наиболее сложными.

Элементы условности данной классификации:наличие химических элементов, занимающих промежуточное положение между группами, т.е. способных вести себя в миграционных процессах двояко; в этих случаях для отнесения такого элемента к одной из двух возможных групп «решающим аргументом будет история главной по весу части атомов или наиболее яркие черты их геохимической истории» (наличие доли субъективизма в таком критерии очевидно);выделение в особую группу радиоактивных элементов не учитывает разной устойчивости изотопов; у ряда элементов существенной является доля как стабильных, так и нестабильных изотопов, и, естественно, геохимическая история соответствующих долей общего числа атомов данного элемента будет различной (K, Rb, Sm, Re и др.). Сейчас, в связи с процессами радиогенного загрязнения, необходимо учитывать и миграцию искусственных радиоактивных изотопов.

8.Классификация Перельмана.

Все элементы Перельман разделил на 2 группы: 1). Мигрирующие преимущественно в газообразном состоянии; 2). Мигрирующие в растворах. Воздушных мигрантов всего 11 и из них только 5 относятся к активным (кислород, водород, азот, углерод, йод), остальные – пассивны – Ar, Ne, He, Kr, Xe, Rn. Водные мигранты разделяются в зависимости от интенсивности миграции. При этом учитывается целый ряд показателей перемещения элементов в водных растворах – способность образовывать катионы и анионы, постоянная или переменная валентность, подвижность или же инертность и осаждение на барьерах в окислительной, глеевой или сероводородной обстановках, интенсивность миграции в растворах с различными щелочно-кислотными условиями и др.

9.происхождение хим. элементов Для объяснения распространенности в природе различных химических элементов и их изотопов в 1948 году Гамовым была предложена модель Горячей Вселенной. По этой модели все химические элементы образовывались в момент Большого Взрыва. Однако это утверждение впоследствии было опровергнуто. Доказано, что только легкие элементы могли образоваться в момент Большого Взрыва, а более тяжелые возникли в процессах нуклеосинтеза. Эти положения сформулированы в модели Большого Взрыва . По модели Большого Взрыва формирование химических элементов началось с первоначального ядерного синтеза легких элементов (Н, D, 3Не, 4Не, 7Li) спустя 100 секунд после Большого Взрыва при температуре Вселенной 109 K.Экспериментальную основу модели составляют расширение Вселенной, наблюдаемое на базе красного смещения, первоначальный синтез элементов и космическое фоновое излучение. Большим достоинством модели Большого Взрыва является предсказание о распространенности D, Не и Li, отличающихся друг от друга на много порядков. Экспериментальные данные о распространенности элементов в нашей Галактике показали, что атомов водорода 92%, гелия − 8%, и более тяжелых ядер − 1 атом на 1000, что согласуется с предсказаниями модели Большого Взрыва. Дозвездная стадия образования легчайших ядер. На этапе эволюции Вселенной через 100 с после Большого взрыва при температуре ~ 109 К вещество во Вселенной состояло из протонов p, нейтронов n, электронов e-, позитронов e+, нейтрино ν, антинейтрино и фотонов γ. Излучение, находилось в тепловом равновесии с электронами e-, позитронами e+ и нуклонами. соотношение распространенностей водорода и гелия, наблюдаемое в настоящее время, сформировалось в течение первых минут существования Вселенной. Расширение Вселенной привело к понижению её температуры и прекращению первичного дозвездного нуклеосинтеза. Образование химических элементов в звездах. Так как процесс нуклеосинтеза на ранней стадии эволюции Вселенной закончился образованием водорода, гелия и небольшого количества Li, Be, В, необходимо было найти механизмы и условия, при которых могли образоваться более тяжелые элементы. Г.Бете и К.Вайцзеккер показали, что соответствующие условия существуют внутри звезд. Более тяжелые ядра образовались лишь через миллиарды лет после Большого взрыва в процессе звездной эволюции. Образование химических элементов в звездах начинается с реакции горения водорода с образованием 4Не.

10.Планеты земной группы. четыре планеты Солнечной системы: Меркурий, Венера, Земля и Марс. Масса Меркурия невелика - она составляет лишь 0,06 массы Земли. Диаметр планеты равен всего 4880 км, так что она немногим больше Луны. Из-за близости к Солнцу на освещенной стороне планеты царит зной: в полдень на экваторе Меркурия температура поднимается на 400 градусов выше нуля по шкале Цельсия. Правда, в противоположной точке в то же время она опускается почти до 200 градусов ниже нуля. Меркурий состоит приблизительно на 70% из металлов и на 30% из силикатов. Фактически, он немного менее плотный, чем Земля, с плотностью 5.43 г/см³. По оценкам геологов, его ядро очень большое и главным образом состоит из железа. Ядро вероятно насчитывает до 42% объема Меркурия. Само ядро примерно 3600 км в диаметре, его окружает мантия толщиной 600 км, а вокруг нее находится кора, которая, по некоторым оценкам, имеет толщину 100-200 км. Известно, что кора имеет узкие горные хребты, которые простираются на сотни километров. Планетологи полагают, что эти горные хребты сформировались, когда планета остывала и сжималась. Венера. Состав планеты Венеры 96.5 процентов — углекислый, 3.5 процентов — азот, с незначительным количеством двуокиси серы, аргона, воды, угарного газа, гелия и неона. Металлическое железное ядро Венеры составляет примерно 2,400 миль (6,000 километров) в ширину. Литая скалистая мантия Венеры — примерно 1,200 миль (3,000 километров) толщиной. Кора поверхности Венеры — в основном, базальт, по разным оценкам, от 6 до 12 миль (10 — 20 километров) в толщину. Радиус планеты равен 6051,8 км (95% земного), масса - 4,87×1024кг (81,5% земной), средняя плотность - 5,24 г/см3. Марс. Газовая оболочка планеты состоит из состоит из 95% углекислого газа, 3% азота, 1,6% аргона, и следовых количеств кислорода, водяного пара и других газов. Кроме того, она очень сильно наполнена мелкими частицами пыли (в основном из оксида железа), которые придают ей красноватый оттенок. Марс имеет мощную кору (70-100 км),между твердой корой и ядром имеется силикатная мантия, в состав которой входит большое количество железа. • Расстояние до Земли: 225 300 000 км.Радиус: 3 390 км. Ускорение свободного падения: 3,711 м/с².Масса: 0,107 массы Земли).Земля. У поверхности Земли осушенный воздух содержит около 78,08 % азота (по объёму), 20,95 % кислорода, 0,93 % аргона и около 0,03 % углекислого газа. Земля имеет ярко выраженное внешнее и внутреннее ядро. Наружный слой Земли представляет собой твёрдую оболочку, состоящую главным образом из силикатов. От мантии она отделена границей с резким увеличением скоростей продольных сейсмических волн — поверхностью Мохоровичича. Твёрдая кора и вязкая верхняя часть мантии составляют литосферу. Под литосферой находится астеносфера, слой относительно низкой вязкости, твёрдости и прочности в верхней мантии.

11.Физические характеристики, состав Юпитера, Сатурна, Плутона. Юпитер Состав 89,8 процента молекулярный водород, 10,2 процента гелий, незначительные количества метана, аммиака, водорода дейтерида, этан, воду, аммиачный лед, распыление воды со льдом, распыление аммиака гидросульфида.Юпитер, возможно, имеет ядро из твердого материала, масса которого составляет примерно от 10 до 15 масс Земли. Выше ядра находится основной объем планеты в форме жидкого металлического водорода. Эта экзотическая форма возможна только при давлениях, превышающих 4 миллиона бар. Жидкий металлический водород состоит из ионизированных протонов и электронов (как внутри Солнца, но при более низкой температуре). При такой температуре и давлении, как у Юпитера, водород внутри него - жидкость, а не газ. Он является электрическим проводником и источником магнитного поля Юпитера. Этот водородный слой, возможно, также содержит некоторое количество гелия. Масса: 1,9*1027 кг. (318 масс Земли); Диаметр экватора: 143760 км. (11,2 диаметров экватора Земли);Плотность: 1,31 г/см3 Температура верхних облаков: -160°С - максимум .Расстояние от Солнца (среднее): 5,203 а.е., то есть 778 млн км . Период обращения по орбите (год): 11,867 лет .Период обращения вокруг собственной оси (сутки): 9,93 часа.Сатурн: • Масса: 5,68*1026 кг. (95 масс Земли); Диаметр экватора: 120420 км. (9,46 диаметров экватора Земли); Плотность: 0,71 г/см3 .Температура поверхности: -23°С на большей части поверхности, -150°С на полюсах, 0°С на экваторе. Расстояние от Солнца (среднее): 9,54 а.е., то есть 778 млн км Период обращения по орбите (год): 29,666 земных лет Период обращения вокруг собственной оси (сутки): 10,54 часа. Верхние слои атмосферы Сатурна состоят на 96,3 % из водорода (по объёму) и на 3,25 % — из гелия[16] (по сравнению с 10 % в атмосфере Юпитера). Имеются примеси метана, аммиака, фосфина, этана и некоторых других газов[17][18]. Аммиачные облака в верхней части атмосферы мощнее юпитерианских. Облака нижней части атмосферы состоят из гидросульфида аммония (NH4SH) или воды. Ниже атмосферы простирается океан жидкого молекулярного водорода. На глубине около 30 000 км водород становится металлическим (давление достигает около 3 миллионов атмосфер). Движение металла создает мощное магнитное поле. В центре планеты находится массивное железо-каменное ядро.Плутон• Масса: 1,29*1022 кг. (0,0022 массы Земли); Диаметр экватора: 2324 км. (0,18 диаметра экватора Земли); Плотность: 2 г/см3 Температура поверхности: -233°С Период вращения относительно звёзд(обратное вращение): 6,39 земных суток Расстояние от Солнца (среднее): 39,53 а.е., то есть 2,871 млрд км Период обращения по орбите (год): 248,54 земных лет. внутреннюю структуру Плутона составляют 50—70 % горных пород и 50—30 % льда.В условиях системы Плутона может существовать водяной лёд а также замёрзшие азот, монооксид углерода и метан.Строение:ядро из камня и льда,ледяная мантия, поверхность из водяного льда и замерзшего метана.