Определение геохимии, ее объект, место среди других наук. История геохимии.
Геохимия изучает историю элементов в ходе геологических процессов, формы их переноса и нахождения в горных породах и минералах, поведение ионов в кристаллических решетках минералов и энергетику геохимических процессов. Геохимия-наука о законах распределения и взаимном сочетании элементов в земной коре, наука, изучающая химические процессы земной коры-миграцию элементов, их концентрацию и рассеяние, химический состав земли и ее оболочки. Геохимия наука комплексная, занимающая промежуточное положение между геологическими и химическими науками. Термин Геохимия был веден Шейнбейтном 1838 год. Фундамент для геохимии: 1859 Бунзеном и Киргором был открыт спектральный анализ, 1869 – закон Менделеева. Создание современной геохимии на основе атомной теории принадлежит Гольдшмиду, Вернадскому и Ферсману. Ферсман-основатель геохимических поисков методов п/и.
Методологическая основа геохимии-второй закон термодинамики (закон энтропии).
Любая природная система стремится перейти в состояние максимальной устойчивости с минимальным запасом свободной энергии. Z=U-TS-PV, Z-изобарно-изотермический потенциал, U-внутренняя энергия, Т-абсолютная температура, S-энтропия, Р-давление, V-объем. Энтропия в термодинамике – это термодинамическая функция состояния системы, элементарное изменение которой в равновесном процессе равно отношению, а в неравновеном больше отношения бесконечно малого количества сообщенной системы теплоты к абсолютной температуре, dS>=Q/T.
|
|
|
Иерархическая лестница природных объектов геохимии.
Электрон; атом; молекула; кристалл (минерал); горная порода; фация (слой); формация; регион; континент; земная кора; планета; галактика; скопление галактик; космос.
Химическая классификация элементов.
1. инертные газы-их внешние оболочки полностью заполнены.
2. сильно электроположительные металлы-имеют 1-3 электрона сверх конфигурации инертных газов. Это щелочи и щелочно-земельные металлы 1 и 2 группы и большая часть 3 группы. Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Al, Y, La, Ac.
3. неметаллы-те, у которых 1-4 электрона до конфигурации благородных газов F, Cl, Br, I, At, O, S, Se, N, P, As, C, Si.
4. переходные металлы-элементы с незаполненным d слоем Ni, V, Mn, Fe, Cr, Co, Zr, Nb, Mo, Te, Re, Os, Pt.
5. лантаноиды и актиноиды – элементы с незаполненным f слоем.
6. металлы побочных подгрупп на внешних оболочках содержат от 1 до 3 электронов на внешних оболочках сверх электронной предшествующей оболочки Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Ga, In, Ti
Геохимическая классификация химических элементов по Гольдшмидту.
В основу положено строение электронных оболочек и величины атомных объемов.
1. атмофильные (инертные газы, азот). Преобладают атомы с 8 электронными оболочками.
|
|
|
2. литофильные (камнелюбивые), в земной коре и мантии, соединения с О.
3. халькофильные, месторождения п/и, руды, соединения с S, Cu, Zn, Pb, As.
4. сидерофильные, находятся в ядре и мантии, Fe, Ni.
Геохимическая классификация химических элементов по Ферсману.
Ферсман взял периодическую таблицу в ее развернутой форме и горизонтальной чертой, проходящей между 3 и 5 периодами разделил ее на верхнюю и нижнюю часть. Нижнюю часть в свою очередь вертикальной чертой (по благородным газам) он разделил на правое и левое поле. Верхнее поле – обычное, кончается на никеле. Здесь расположены элементы, наиболее распространенные в земной коре-в литосфере, гидросфере, атмосфере. Левая часть этого поля занята по преимуществу анионами, правая-катионами. Для нижнего левого характерны халькофильные металлы, дающие преимущественно соединения с S, Se, Te. Здесь преобладают элементы сульфидных месторождений. (Cu, Zn, As, Sn, Pb). Для нижнего правого поля характерны элементы остаточных кислых магм-гранитных, пегматитов (Zr, Nb, Ta, U, Te). Однако здесь же расположены и элементы сидерофильной группы, характерные для ультраосновных магм и более близкие в этом отношении к соседним с ними элементами верхнего поля.
|
|
|
Геохимическая классификация химических элементов по Вернадскому.
В основе 3 признака:
1. наличие или отсутствие у элементов радиоактивных свойств.
2. характер (обратимость или необратимость) химических процессов, в которых участвуют элементы.
3. роль в истории химических элементов соединений или молекул, состоящих из нескольких атомов.
1. инертные газы
2. благородные металлы
3. циклические элементы
4. рассеяные
5. сильнорадиоактивные
6. редкие земли
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 289; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!