GEOKIMIA SOAL

7/22/2019 GEOKIMIA SOAL

1/14

TUGAS GEOKIMIA DAN

BAHAN GALIAN

OLEH :

NAMA : RIKA DESITA

NIM : 4311411020


2/14

SOAL TUGAS GEOKIMIA

Bab 1

1. Jelaskan hubungan antara theori Doppler dengan Expanding Theori dan Big Bang Theori !

2. Bagaimana cara menghitung umur alam semesta ! Berapa umurnya.

3. Apa yang sdr ketahui ttg :

a). meteor besi, b). meteor stoney

4. Buktikan bahwa meteor besi tidak mengandung unsur radioaktif

5. Sebutkan beberapa gagasan tentang sistem matahari dan jelaskan masing-masing.

Bab 2

1. Mengapa hukum-hukum fisika dpt digunakan utk mengetahui sifat-sifat bumi ?

2. Bagaimana peristiwa gempa bumi dpt digunakan utk mengetahui ttg keadaan ruangan di

dalam bumi ?

3. Interpretasi dari data apa saja yg digunakan utk mengetahui struktur internal bumi ?

4. Jelaskan bagaimana struktur internal bumi ?

5. Akibat dari pengaruh temperatur dan tekanan pada mineralogi pirolit menyebabkan 4

kelompok kristal yg berbeda . Jelaskan dan sebutkan!

6. Bagaimana terjadinya medan magnit bumi ?

7. Apa saja akibat pengaruh gelombang seismik ?

Bab 3

1. Apa manfaat hukum termodinamika dalam geokimia ?

2. Dimana(dalam hal apa) hukum termodinamika I diterapkan ?

3. Walaupun mineral jadeite dapat terjadi secara alami, tetapi pembuatan mineral jadeite di

laboratorium sulit dilakukan. Mengapa hal ini dapat terjadi ? Jelaskan !

4. Jelaskan , bagaimana proses perubahan olivin menjadi piroksen ?

5. Apa perbedaan antara kristal dengan gelas ?

6. Sifat geometri muka kristal ditentukan oleh apa ?

7. Bagaimana penemuan difraksi sinar X terhadap kristal ?


3/14

JAWABAN GEOKIMIA

BAB 1

1. Teori dentuman besar (Teory BingBang) dikembangkan berdasarkanpengamatan pada stuktur alam semesta beserta pertimbangan teoritisnya. Pada

tahun 1912 Vesto Slipher berhasil mengukur geseran Doppler nebula spiral

untuk pertama kalinya (nebula spiral merupakan istilah lama untuk galaksi

spiral). Dengan cepat ia menermukan bahwa hampir semua nebula-nebula itu

menjauhi bumi. Ia tidak berpikir lebih jauh lagi mengenai implikasi fakta ini.

Dan sebenarnya pada saat itu, terdapat kontroversi apakah nebula-nebula ini

adalah pulau semesta yang berada di luar galaksi Bima Sakti kita. Sepuluh

tahun kemudian, Alexander Friedmann, seorang kosmologis dan matematikawan

rusia, menurunkan persamaan Friedmann dari persamaan relativitas umum

Albert Einstein. Persamaan ini menunjukkan bahwa alam semesta mungkin

mengembang dan berlawanan dengan model alam semesta yang statis seperti

yang diadvokasikan oleh Einstein pada saat itu.

2. Dari sisa keradioaktifan uranium saat sekarang, lalu dibandingkan dengan waktusetengah umurnya. Ketemulah umur awal uranium yang sama dengan umur

bumi terbentuk. Dapat juga dengan cara lain memperkiraan umur alam semesta

dengan Dengan menggunakan isotop-isotop timbale (204Pb, 206Pb,208Pb) 204Pb =

tidak radioaktif, jadi jumlahnya sekarang sama seperti saat terbentuknya. Maka

jika sekarang jumlanya total Pb dapat dihitung, kemudian dikurangi jumlah 204Pb

ketemulah jumlah 206Pb dan 208Pb . Sedangkan 206Pb dan 208Pb adalah hasil sisa

peluruhan dari Uranium dan Th. Kemudian dapat memprediksi umur bumi

sekitar 6x109tahun atau kira-kira 13.7 Milyar tahun.


4/14

3. a. Meteor besi tidak mengandung uranium buktinya adalah pada meteor besi,hanya terdapat 204Pb saja. Tidak ada 206Pb dan 208Pb maka tidak ada Pb yang

berasal dari uranium.

b. Meteor stoney mengandung uranium yang terukur yaitu adanya efek

penambahan yang kontinyu dari timbale radioaktif dalam perbandingan

206Pb/204Pb dan 207Pb/204Pb yang lebih tinggi dari meteor besi.

4. Meteor besi tidak mengandung uranium karena uranium termasuk unsurradioaktif didalam meteor besi hanya terdapat 204Pb saja. Tidak ada 206Pb dan

208Pb maka tidak ada Pb yang berasal dari uranium. Sehingga meteor besi tidak

mengandung unsur radioaktif.

5. Aturan system Mataharia. 99,8% masa system, 2% momentum angular (arah gaya)

b. arah edar sama, orbit bulat panjang, terletak pd bidang yng sama

c. berotasi dng arah yg sama kecuali Uranus dan Venus dng arah terbalik,

berevolusi sekitar matahari, satelit beredar dng arah yg sama.

d. Keteraturan. Planet ada 2 kelompok. Kelompok terrestrial / kelompok bumi

(Mercurius, Venus, Bumi, Mars) dan kelompok mayor / utama (Yupiter,

Saturmus, Uranus, Neptunus).

e. Momentum angular ada di planet-planet, pusat masa di Matahari.

Gagasan kuno tentang 2 system dalam matahari

a).Adanya kekuatan luar. 1749. Buffon (filosof Perancis). Planet adalah robekanbadan matahari yang ditabrak oleh bintang lain.

b).1755. Kant. Sistem matahari berasal dari kumpulan matahari. Sistem

matahari berasal dari kumpulan matahari. Daerah yang kerapatan tinggi

menjadi planet.


5/14

Gagasan-gagasan setelah gagasan kuno tentang system matahari

a).1796. Laplace.

Asal mula system matahari adalah adanya rotasi lemah dari matahari, karena

adanya kontraksi yang disertai dengan kenaikan kecepatan rotasi,

menyebabkan menjauhkan diri dari pusat oleh adanya gaya sentrifugal.

b).60 th kemudian. Clerk Maxwell (ahli fisika).

Tidak setuju (keberatan ) dengan pendapatnya Laplace. Alasannya:

-konsentrasi momentum angular ada di planet bukan di matahari.

-lingkaran gas yang mengental menjadi planet.

c).Kebangkitan teori Buffon. Dibangkitkan lagi oleh:

-1.Chamberlain dan Multon (AS) dan Jeans dan Jeffreys (Inggris):

Pembentukan bumi dan planet lain adalah sobekan material matahari oleh

tabrakan atau pendekatan bintang lain.

Hipotesis Chamberlain dan Multon:

Planet-planet adalah kumpulan dari partikel-partikel padat yang kecil

(planetesemal).

Hipotesis Jeans-Jeffreys: Planet-planet dibentuk oleh kondensasi masa gas yang

pijar.

Teory tengtang system matahari akhir-akhir tahun ini

a).Von Weizsacker:

Awalnya dari sebuah matahari yang berotasi secara cepat, kemudian

membentuk selimut yang konsentrasinya lebih besar, karena adanya

kontraksi (gerakan yang bergejolak), maka akan terlepas membentuk planet-

planet yang temperaturnya menjadi seperkuadrad jarak terhadap pusat rotasi.

b).Adanya bintang kembar (bintang A dan bintang B).

Salah satu bintang tersebut meledak (supernova) maka partikel parsialnya

membentuk planet-planet dan dalam pengaruh bintang yang tidak meledak.


6/14

BAB 2

1. Karena butuh Observasi /pendekatan tidak langsung dengan cara:

Penerapan geofisika dalam menyelidiki sifat-sifat bumi.

Penerapan hukum-hukum fisika yang dilakukan terhadap gravitasi, gelombang transmisi,

konduktor panas, dan fenomena-fenomena lainnya.

Contoh:

- Percepatan dan tetapan gravitasi dapat menentukan kerapatan bumi.

- Dengan menghitung momen kelembaman, dapat menentukan tetapan presisi(tekanan

udara) waktu siang dan malam kemudian dapat mengetahui distribusi kerapatan di

dalam bumi.

- Data-data sismologi dapat menentukan konstanta elastisitas material di dalam bumi

yang kemudian dapat menunjukkan adanya diskontinyuitas dalam bumi.

- Data aliran (hantaran) panas menunjukkan adanya kelimpahan unsure-unsur radioaktif

yang ada di kulit bumi dan mantel.

2. Getaran gempa bumi menimbulkan 2 tipe gelombang yang saling tegak lurus, dengan

kecepatan yg tidak sama.

a).gelombang primer (P), analog dengan gelombang bunyi di udara. Merambat dengan

cepat, tercatat di seismograf.

b).gelombang sekunder (S), analog dengan gelombang cahaya. Merambat lebih lambat.

Vibrasinya tegak lurus thd gel P. Terdeteksi di seismograf dengan waktu yg berbeda.

Kecepatan gelombang merupakan fungsi dari kedalamnya (Gmb.2.1)

Gmb.2.1. Kecepatan (km/det) vs kedalaman (km)


7/14

Mendatar = kedalaman

Vertikal = kecepatan

Adanya pemunahan gelombang S. Menunjukkan bahwa material yangmendasari inti adalah berupa cairan.

Adanya perubahan gelombang yang mendadak. Hal ini diakibatkan olehPerubahan kecepatan gelombang dan mempengaruhi perubahan slope.

Kerapatan dalam bumi menurut Isaac NewtonBeliau meletakkan dasar geofisika dari rumus dan hokum gravitasi yang dapat

digunakan untuk menentukan masa bumi dan densitasnya.

Pernyataan beliau adalah bahwa: masa seluruh materi bumi didapatkan 5 atau 6kali lebih besar dibandingkan jika bumi hanya terdiri dari air.

3. Cara-cara Cavendish dalam menentukan konstanta gravitasiMenimbang 2 bola timah dan 2

bola emas, kemudian dibandingkan maka ketemulah angka konstanta gravitas bumi yg

nilainya = 5, 48 (tepatnya 5,517 0,004). Yang terdiri dari densitas batuan = 2,8 dan

material lainnya lebih dari 5,5.

Densitas bumi melebihi densitas batuan karena :

Adanya perubahan fisik yg menyebabkan densitasnya menjadi lebih tinggi akibatregangan/kontraksi pada kulit bumi shg volumenya mengecil oleh tekanan yg

membesar.

Adanya perubahan komposisi kimia, karena keberadaan logam berat.

cara menentukan distribusi densitas di dalam bumi dengan menggunakan rumus

persamaan:

Vp2 = (1/) (k+4/3)

Vs2 = /

Vp dan Vs= kecepatan gelombang p dan s

Dihasilkan oleh Bullen dari rumus tersebut diatas menghasilkan grafik macam-macam

kerapatan di ruangan bumi, mendapatkan distribusi tekanan di ruangan bumi, dan

kumpulan fasa dengan perubahan kerapatan pada tekanan nol.


8/14

Gmb.2.2 Macam-macam kerapatan di ruangan bumi

Gmb.2.3 Distribusi tekanan di ruangan bumi

Mohorovicic discontinuity

A Lithosfera

Asthenosphere

B -200

C Solid depth

Phase transitions: pyroxene gernet structure (km)

D Olivine beta phase olivine

Ca,Fe garnet perovskite structure -400

E beta phase olivine spinel(Mg,Fe)2SiO4

F Spinel(Mg,Fe)2SiO4MgSiO3+MgO+FeO -600

Mg garnet _amper_i structure

G MgSiO3.Al2O3(solid solution) -800

3,4 3,6 3,8 4,0 4,2

Zero-pressure density

Gmb.2.4 Kumpulan fasa pada perubahan kerapatan dng tek-nol


9/14

4. Struktur internal bumi

Dapat diyakini bahwa lapisan bumi terdiri dari: crust, mantel dan core dari interpretasi

data gunung api, dari data-data geofisika, kelimpahan relative unsure-unsur dan

komposisi meteorit.

Buktikan bahwa alur tidak bersambung Mohorocivic diperoleh pada kedalaman yang

berbeda pada lingkungan geologi yang berbeda karena Di bawah cekungan lautan = 10

13 km dibawah laut, dibawah benua = 35 km, dibawah lajur gunung api = 60 km

Urutkan materi lautan sampai alur tdak bersambung Mohorocivic !

Air laut (4 km)

Sedimen (1/22 km)

Material basaltic

Alur tdak bersambung Mohorocivic

fakta-fakta gempa bumi pada kulit benua karena dapat Menafsirkan bahwa: ada 2 lapisan,

yang lapisan atas terdiri dari komposisi granit dan granodiorit, yang lapisan bawah terdiri

dari komposisi basaltic. Dua lapisan ini dihubungkan dengan Sial (material kaya _amper

Al) dan Sima (material kaya _amper Mg)

Gambar struktur internal bumi

Gambar 2.7 Struktur internal bumi


10/14

5. Macam perbedaan hubungan antar atom pada kristal diklasifikasikan menjadi 4 tipe ikatan

a. Ikatan logam tanggung jawabnya pada pertalian logamb. Ikatan ionik atau ikatan polar yang berhubungan dengan garam yaitu sodium

klorida

c. Ikatan kovalen atau koordinat yang ada dalam kristal yaitu sebagai diamond(intan)

d. Sisanya adalah ikatan van der waals yang bertanggungjawab pada pertaliannyadengan gas inert bila berkondensasi menjadi padat pada temperatur rendah

6. Teori alternatif tentang terjadinya medan magnet Bumi. Ernest McFarlane dalam

artikelnya Asal muasal medan magnet Bumi menyebutk an sebuah sistem yang terbuatdari sel-sel elektronik di dalam inti logam yang mengkristal dengan titik-titik panas dari

logam berat yang memancarkan partikel Alpha dan Beta. Karena suhu yang tinggi

partikel Alpha tidak dapat menyatu dengan elektron bebas. Akibatnya terjadi putaran

dari dalam dan luar inti , medan magnet tercipta sebagai akibatnya.

Pada tahun 1893 Gauss pertama kali melakukan analisa harmonik dari medan

magnetik bumi untuk mengamati sifat-sifatnya. Analisa selanjutnya yang dilakukan oleh

para ahli mengacu pada kesimpulan umum yang dibuat oleh Gauss yaitu :

1. Intensitas medan magnetik bumi hampir seluruhnya berasal dari dalam bumi2. Medan yang teramati di permukaan bumi dapat didekati dengan persamaan harmonikyang pertama yang berhubungan dengan potensial dwikutub di pusat bumi. Dwi kutub

Gauss ini mempunyai kemiringan 11.5oterhadap sumbu geografi.

Medan magnet bumi terkarakterisasi oleh parameter fisis atau disebut juga elemen

medan magnet bumi, yang dapat diukur yaitu meliputi arah dan intensitas

kemagnetannya. Parameter fisis tersebut meliputi :

Deklinasi (D), yaitu sudut antara utara magnetik dengan komponen horizontal yang

dihitung dari utara menuju timur

Inklinasi(I), yaitu sudut antara medan magnetik total dengan bidang horizontal yang

dihitung dari bidang horizontal menuju bidang vertikal ke bawah.

Intensitas Horizontal (), yaitu besar dari medan magnetik total pada bidang horizontal.

Medan magnetik total (B), yaitu besar dari vektor medan magnetik total.


11/14

7. Gelombang seismik adalah gelombang mekanis yang muncul akibat adanya gempa bumi.

Sedangkan gelombang secara umum adalah fenomena perambatan gangguan (usikan)

dalam medium sekitarnya. Gangguan ini mula-mula terjadi secara lokal yang

menyebabkan terjadinya osilasi (pergeseran) kedudukan partikel-partikel medium, osilasi

tekanan maupun osilasi rapat massa. Karena gangguan merambat dari suatu tempat ke

tempat lain, berarti ada transportasi energi. Akibat gelombang seismik terjadi tsunami dan

rumah yang rusak akibat gempa yang sangat kuat.


12/14

BAB 3

1. Proses geokimia adalah proses kesetimbangan dengan komposisi, T dan P konstan pd

waktu ang lama.Biasanya kesetimbangan di alam jarang amp dipertahankan. Misalnya,

oleh suhu dan tekanan yang berubah, akibatnya batuan mengalami perubahan

(bermetamorfosis) menjadi batuan metamorf. Pada Hukum Thermodinamika dapat

menjelaskan tentang pengaruh T dan P dalam lingkungan dan pengaruh harga entropi dan

harga entalpi sehingga bermanfaat pada proses geokimia

Fungsi Termodinamika dalam geokimia:

a).memberi pendekatan pada masalah : stabilitas, kesetimbangan, perubahan kimia.

b).memprediksi pada masa lalu (dengan ekstrapolasi)

c).dapat mengetahui suatu perubahan geologis yg tdk dapat dilakukan di laboratorium.

2. Di laboratorium, Proses Adiabatik adalah suatu proses dimana tidak ada kalor yang

dibiarkan mengalir kedalam atau keluar system ; Q = 0 . Situasi ini bisa terjadi jika system

terisolasi dengan baik, atau proses terjadi dengan sangat cepat sehingga kalor mengalir

sangat lambat, tidak memiliki waktu mengalir kedalam atau keluar. Pemuaian gas yang

sangat cepat pada mesin pembakaran dalam merupakan salah satu contoh proses yang

hamper adiabatic. Pemuaian adiabatic yang lambat dari gas ideal mengikuti kurva seperti

gambar yang diberi label AC.

3. Saat mempelajari stabilitas jadeite, NaAlSi2O6

NaAlSi3O8 NaAlSi2O6 + SiO2 .. reaksi 1

Albit Jadeite Kuartz

NaAlSiO4 + NaAlSi3O8 NaAlSi2O6 . Reaksi 2

Nephelin Albit Jadeite

NaAlSiO4 + SiO2 NaAlSi2O6 . Reaksi 3

Nephelin Kuartz Jadeite


13/14

Pada t=250dan P=1atm , reaksi 1 cenderung beralih dari kanan ke kiri (berarti jadeite

tidak terbentuk) . reaksi 2 dan 3 beralih dr kiri ke kanan, dng pembentukan jadeite.

Hal tersebut terjadi reaksi di alam.

Di laboratorium tidak dapat dibuat, karena melibatkan :

a). energi aktivasi dan b).tingkat reaksi.

4. Peridotit batuan intrusi ultrabasa adalah satu. Terutama terdiri dari olivin dan piroksen.

Konten Olivine dapat berkontribusi sebesar 40% sampai 90%, piroksen adalah

orthopyroxene atau clinopyroxene. Kadang-kadang dengan hornblende ringan dan biotit

atau kromit. Berwarna hijau gelap, dengan struktur granular, struktur pelek reaksi yang

mengandung struktur, spons struktur meteorit besi. Menurut jenis dan isi dari piroksen,

dapat dibagi lagi menjadi orthopyroxene (terutama terdiri dari olivin dan komposisi

piroksen), clinopyroxene murni batu (terutama terdiri dari olivin dan komposisi

clinopyroxene), dua-hui (clinopyroxene Stone dan orthopyroxene baik konten hampir

sama). Pada suhu, tekanan tertentu, dengan efek hidrotermal terjadi perubahan, misalnya

dengan hidrasi menjadi serpentine setelah olivin dan brucite, silisifikasi menjadi

serpentine setelah olivin, peran karbonasi forsterit menjadi serpentin dan magnesium.

Berkaitan dengan mineral kromium, nikel, kobalt, platina, asbes, talk dan sejenisnya.

Murni, transparan, tidak retak, dengan peridot hijau zaitun sebagai batu permata. Deposito

batu permata Peridot dengan nilai ekonomi tinggi.

5. Struktur kristal mana yang akan terbentuk dari suatu cairan tergantung

padakimia cairannya sendiri, kondisi ketika terjadi pemadatan, dan tekanan ambien.

Proses terbentuknya struktur kristalin dikenal sebagai kristalisasi. Meski proses

pendinginan sering menghasilkan bahan kristalin, dalam keadaan tertentu cairannya bisa

membeku dalam bentuk non-kristalin. Dalam banyak kasus, ini terjadi karena

pendinginan yang terlalu cepat sehingga atom-atomnya tidak dapat mencapai lokasi

kisinya. Suatu bahan non-kristalin biasa disebut bahan amorf atau sepertigelas.

Walaupun terkadang bahan seperti ini juga disebut sebagai padatan amorf, meskipun ada

perbedaan jelas antara padatan dan gelas. Proses pembentukan gelas tidak melepaskan

kalor lebur jenis (Bahasa Inggris: latent heat of fusion). Karena alasan ini banyak

ilmuwan yang menganggap bahan gelas sebagai cairan, bukan padatan.
http://id.wikipedia.org/wiki/Kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Tekananhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gelashttp://id.wikipedia.org/wiki/Gelashttp://id.wikipedia.org/wiki/Tekananhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kimia


14/14

6. Meskipun istilah "kristal" memiliki makna yang sudah ditentukan dalam ilmu

material danfisika zat padat,dalam kehidupan sehari-hari "kristal" merujuk pada benda

padat yang menunjukkan bentuk geometri tertentu . Berbagai bentuk kristal tersebut

dapat ditemukan di alam. Bentuk-bentuk kristal ini bergantung pada jenis ikatan

molekuler antara atom-atom untuk menentukan strukturnya, dan juga keadaan

terciptanya kristal tersebut.Bunga salju,intan, dangaram dapur adalah contoh-contoh

Kristal.

7. Difraksi sinar-x merupakan proses hamburan sinar-x oleh bahan kristal. Pembahasan

mengenai difraksi sinar-x mencakup pengetahuan yang berhubungan dengan hal-hal

berikut ini:

a. pembentukan sinar-x

b. hamburan (scattering) gelombang elektromagnetik

c. sifat kekristalan bahan (kristalografi)
http://id.wikipedia.org/wiki/Ilmu_materialhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ilmu_materialhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Fisika_zat_padat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bunga_salju&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Intanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Garam_dapurhttp://id.wikipedia.org/wiki/Garam_dapurhttp://id.wikipedia.org/wiki/Intanhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bunga_salju&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Fisika_zat_padat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Ilmu_materialhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ilmu_material

GEOKIMIA SOAL

Documents

Transcript of GEOKIMIA SOAL