地球化学是争论地球及子系统的化学组成、化学机制和化学演化的科学。地球化学争论的根本问题:
1 地球系统中元素(同位素)的组成 2 元素的共生组合和存在形式 3 争论元素的迁移和循环 4 地球的历史与演化。 地球化学体系的特点:
1 有肯定的空间范围 2 在肯定的物理化学条件下处于特定的物理化学状态 3 有肯定的时间连续性
陨石分为三类:
1)铁陨石 2)石陨石(是否含有硅酸盐球粒,分为球粒陨石和无球粒陨石)3)铁石陨石
太阳系的行星分为:
地球和类地行星;巨行星;远日行星太阳系元素丰度的规律:
1.H 和 He 是丰度最高的两种元素。这两种元素的原子几乎占了太阳中全部原子数目的 98%。
2.射雕青春原子序数较低的范围内,元素丰度随原子序数增大呈指数递减,而在原子序数较大的范围内(Z>45)各元素丰度值很相近。
3.原子序数为偶数的元素其丰度大大高于相邻原子序数为奇数的元素
4.质量数为 4 的倍数的核素或同位素具有较高丰度。
5.Li、Be 和 B 具有很低的丰度,属于强亏损的元素,而 O 和 Fe 呈现明显的峰, 它们是过剩元素.
通常将元素在宇宙或较大的地球化学系统中的平均含量称为丰度。炮放元素在地壳中的丰度称为克拉克值。
元素丰度:太阳系: H>He>O>C>Ne>N>Fe>Si>Mg>S;地球:
Fe>O>Mg>Si>Ni>S>Ca>Al>Co>Na;地壳: O>Si>Al>Fe>Ca>Na>K>Mg>Ti>H 。地球化学
湖北省最新任免决定体系的特征:
1温度、压力等条件的变化幅度与试验条件相比相对有限
2是多组分的简单体系,大量化学组风共存
3体系是开放的,体系与环境之间存在充分的物质和能量的交换
4自发进展的不行逆过程。
在自然体系中元素形成阳离子的力量和所显示出的有选择地与某种阴离子结合的特性,称元素的地球化学亲和性。分类主要包括亲氧性元素、亲硫性元素和亲铁性元素三大类型。 在推断元素的地球化学亲和性时,化学键性是第一位的,在化学键一样的状况下要考虑原子结合时的几何稳定性。
某些物质在肯定的外界条件下结晶时,晶体中的局部构造位置随机地被介质中地其他质点(原子、离子、配离子、分子)所占据,结果只引起晶格常数的微小变化, 晶体的构造类型、化学键类型等保持不变,这一现象称类质同象。
类质同象置换法则:
水性聚氨酯1、戈尔德施密特类质同象法则(只是用于离子化合物)1)优先法则:两种离子电价一样,半径相像,半径小的离子优先进入矿物晶格 2)捕获容许法则:假设两个离子半径相近,而电价不同,较高价离子优先进入较早结晶的矿物晶体中,称捕获,低价离子容许进入晚期矿物。3)隐蔽法则:两个离子具有相
近的半径和一样的电荷,丰度高的主量元素形成独立矿物,丰度低的微量元素进入矿物晶格,为主量元素所“隐蔽”。
2、林伍德法则(更适用于非离子化合物):对于二个价数和离子半径相像的阳离子(离子键成分不同时)具有较低电负性者将优先被结合,由于它们形成一种较强的离子键成分较多的化学键。元素在固相中的存在形式:独立矿物、类质同象、超显微非构造混合物、吸附、与有机制结合。
元素地球化学迁移:当环境发生物理化学条件变化时,元素发生了结合状态变化并伴随有元素的空间位移时,称元素发生了地球化学迁移。
元素的地球化学迁移过程包括了三个进程:元素从原来的固定(稳定的结合)状态转化为活动(非稳定结合)状态,并进入迁移介质;元素发生空间位移;元素在迁移到一个的空间后形成的稳定结合关系,即沉淀或结晶出的矿物。
元素迁移的标志:
(1)通过矿物组合的变化来推断;(2)通过岩石中元素含量的系统测定和定量计算来判定(等体积计算法、等阴离子计算);(3)物理化学界面。
水-岩化学作用的根本类型:氧化复原反响、脱水和水解反响、水合作用、碳酸盐化或脱碳酸盐化、阳离子的交换反响。
水-岩作用的影响因素:
A 体系组成的影响:1 活度积:当温度肯定时,难溶强电解质溶液中离子浓度的乘积为一常数,这一常数称为活度积.(依据活度积原理,在难容化合物沉淀后,溶液中化合物的离子溶度乘积相当于活度积。当溶液中消灭能够形成更低活度积的离子时,会发生活度积更低化合物的沉淀和已经沉的原有矿物溶解,也就是通常所说的交代作用)2、共同离子效应:在难溶化合物的
饱和溶液中,参加与该化合物有一样离子的易溶化合物,此时,原难溶化合物的溶解度将会降低,称为共同离子效应。3 盐效应:当溶液中存在易溶盐类(强电解质)时,溶液的含盐度对化合物的溶解度会产生影响,表现为随溶液中易溶电解质浓度的增大将导致其他难溶化合物的溶解度增大,称为盐效应。4 胶体的作用;
B 体系物理化学环境的影响:1 pH 值对元素迁移的影响:(1)pH 值影响氢氧化物是否自溶液中沉淀,导致不同元素的氢氧化物在水介质中的迁移力量不同。(2)pH 值影响元素的共生或分别;(3)影响两性元素的迁移形式;(4)盐类的水解作用过程受pH 值的掌握。2、EΘ春兰集团公司 及 Eh 值的影响:EΘ>Eh 时,变价元素主要以高价态形式存
在,EΘ<Eh 时,变价元素主要以低价态形式存在 3 温度、压力的影响:温度的影响并不仅限于蒸发和增大物质浓度,温度的上升或降低可以转变反响进展的方向。压力也是影响作用方向的一个重要的因素。4 地球化学障的影响。
地球化学障在元素迁移途中,假设环境的物理化学条件发生了急剧变化,导致介质中原来稳定迁移的元素其迁移力量下降,元素因形成大量化合物而沉淀,则这些引起元素沉淀的条件或因素就称为地球化学障。
钟阳阳微量元素概念:听从 3 个条件(1)在自然体系中含量低于 0.1%;(2)在自然体系中不作为任何相的主要化学组分存在的元素;(3)近似听从稀溶液定律(亨利定律)。存在形式:(1)快速结晶过程被陷入吸流带内(2)在主要晶格的间隙缺陷中(3)大多数状况下,微量元素以类质同象形式进入固溶体。
能斯特安排定律(此处可能有个计算题,自己好好看看课本):
