Geokimia Translate

of 21 /21
Beberapa termodinamika dan kimia Kristal pengantar dalam geokimia bab pendahuluan digambarkan sebagai berurusan dengan kelimpahan, distribusi, dan migrasi unsur- unsur kimia, baik dalam bentuk atom atau lebih sering sebagai partikel bermuatan atau besi. Atom dan ion memiliki kandungan energi tertentu yang berubah ketika mereka mengalami transformasi fisik atau kimia. Dalam redistribusi dan rekombinasidari unsur-unsur kimia dalam mineral dan batuan atom atau ion kehilangan bagian dari energi mereka dan menghasilkan sistem yang lebih stabil. Setiap batu mencontohkan pendingin hukum stabilitas kisi kristal, undang- undang yang mengikuti prinsip-prinsip umum dari struktur materi dan termodinamika. Konsep geokimia benar-benar berarti ketika mereka menunjukkan hubungan antara atom, ion, dan kisi kristal dan faktor penentu kondisi keseimbangan mereka. Hubungan tersebut benar milik bidang kimia, tetapi dalam pandangan signifikansi mereka dalam geokimia ringkasan singkat yang diberikan di sini. Dasar persamaan termodinamika ide-idedari termodinamika yang paling mudah dalam bentuk persamaan. Hanya ringkasan singkat dari persamaan yang disajikan di sini, untuk referensi informasi lebih lanjut harus dilakukan untuk buku teks termodinamika kimia untuk pembahasan TurnerdanVerhoogen (1960) dan Ramberg (1955) pada penerapan prinsip-prinsip termodinamika untuk proses geologi.

Embed Size (px)

Transcript of Geokimia Translate

Beberapa termodinamika dan kimia Kristal

pengantar dalam geokimia bab pendahuluan digambarkan sebagai berurusan dengan kelimpahan, distribusi, dan migrasi unsur-unsur kimia, baik dalam bentuk atom atau lebih sering sebagai partikel bermuatan atau besi. Atom dan ion memiliki kandungan energi tertentu yang berubah ketika mereka mengalami transformasi fisik atau kimia. Dalam redistribusi dan rekombinasidari unsur-unsur kimia dalam mineral dan batuan atom atau ion kehilangan bagian dari energi mereka dan menghasilkan sistem yang lebih stabil. Setiap batu mencontohkan pendingin hukum stabilitas kisi kristal, undang-undang yang mengikuti

prinsip-prinsip umum dari struktur materi dan termodinamika. Konsep geokimia benar-benar berarti ketika mereka menunjukkan hubungan antara atom, ion, dan kisi kristal dan faktor penentu kondisi keseimbangan mereka. Hubungan tersebut benar milik bidang kimia, tetapi dalam pandangan signifikansi mereka dalam geokimia ringkasan singkat yang diberikan di sini. Dasar persamaan termodinamika ide-idedari termodinamika yang paling mudah dalam bentuk persamaan. Hanya ringkasan singkat dari persamaan yang disajikan di sini, untuk referensi informasi lebih lanjut harus dilakukan untuk buku teks termodinamika kimia untuk pembahasan TurnerdanVerhoogen (1960) dan Ramberg (1955) pada penerapan prinsip-prinsip termodinamika untuk proses geologi. Sistem termodinamika dicirikan oleh sifat dasar tertentu, dibagi menjadi dua jenis: a) luas atau kapasitas properti, seperti massa, volume,dan entropi, yang bergantung pada jumlah materi dalam sistem b) sifat intensif, seperti temperatur, tekanan, dan potensi chemiocal, yang independen dari jumlah materi dalam sistem. Energitotal dari semua jenis yang terkandung dalam suatu sistem yang disebut energiinternal(E). Hal ini tergantung hanya pada keadaan sistem dan tidak dapat ditentukan dalam nilai absolut, itu adalah perubahan energiinternal yangsistemmengalamisecara sepintasdari satu negarake yang lainyang signifikan.

Hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan. jika sistem mengalami perubahan negara, dan E1 adalah energi internal di negara bagian pertama dan e2 energi internal di negara kedua, maka deltaE, perubahan energi internal,adalah

E = E2-E1

jika dalam perubahan ini sejumlah energi q diserap oleh sistem dalam bentuk panas dan sejumlah energi W meninggalkan sistem sebagai pekerjaan mekanik, maka

E = q-w

untuk perubahan yang sangat kecil

... dE = dq-dw

pekerjaan mekanik, dw biasanya diukur oleh perubahan volume dV bertindak terhadap tekanan hidrostatik P, dalam hal ini

dw = PDV

sehingga

dE = dq-PDV

Hukum kedua thermodinamika dapat dinyatakan dalam bentuk berikut, "dalam setiap proses-proses reversibel berubah entropi (dS) dari sistem diukur oleh panas (dq) yang

diterima oleh suhu mutlak (T), yaitu, dS = dq / T: untuk setiap proses ireversibel spontan dS> dq / T. "dengan demikian, untuk proses reversibel, persamaan sebelumnya dapat disajikan kembali dalam bentuk

dE = TDS-PDV

Karena banyak proses berlangsung pada tekanan konstan dengan energi panas saja dan energi mekanik yang terlibat dan karena dalam keadaan ini energi panas yang diserap oleh sistem dari lingkungannya sama dengan kenaikan dalam (E + PV) fungsi sistem, ia memiliki telah ditemukan nyaman untuk mendefinisikan fungsi H, disebut enthalpy tersebut, sehingga

H = E + PV

maka untuk setiap transformasi sangat kecil

dH = dE + PDV+VDP

jika transformasi terjadi pada tekanan constand (yaitu, dP = 0), maka

dH = dq

yang merupakan perubahan entalpy dalam setiap proses pada tekanan konstan diukur oleh panas yang diterima dan untuk alasan ini sering disebut sebagai panas reaksi.

Helmholtz energi bebas (A) dan energi bebas Gibbs (G) didefinisikan oleh persamaan berikut:

A = E-TS G = E + PV-TS

energi bebas gibbs secara khusus signifikan sehubungan dengan proses yang terjadi pada suhu konstan dan tekanan. kondisi ini

dG = dE-T dS + P dV

jika reaksi yang reversible

dE = T dS-P dV dan dG = 0

Sekarang reaksi reversibel ini identik dengan keadaan equiliibrium, dan jadi kami memiliki sebagai kriteria equilibirium pada tekanan constand bahwa energi bebas gibbs (selanjutnya disebut hanya sebagai energi bebas) dari reaktan harus sama dengan yang ada pada produk . Semua proses geokimia dapat dianggap sebagai berjuang menuju keseimbangan, yang mungkin didekati lebih erat ketika komposisi, temperatur, dan tekanan tetap mendekati konstan untuk waktu yang lama(HOWEVER_.SUPERSATURATION :BELUM

DITARNSLATE) Setiap reaksi, kimia atau fisik, da...pat dicirikan oleh suatu persamaan mewakili transisi dari satu keadaan ke keadaan lain. jika reaktan berada dalam keseimbangan dengan produk, AG untuk reaksi adalah nol .. Sebuah nilai negatif besar AG berarti bahwa reaksi seperti yang tertulis cenderung untuk melanjutkan hampir sampai selesai. nilai positif yang besar berarti bahwa reaksi seperti yang tertulis cenderung untuk melanjutkan dalam arah yang berlawanan. sebagai contoh sederhana, kita dapat mempertimbangkan kelarutan yang solid dalam liqiud, jika reaksi diwakili oleh persamaan SL, Kemudian pada saturasi AG adalah nol, sedangkan nilai negatif besar AG berarti undersaturation, yaitu, kecenderungan yang

kuat

untuk

membubarkan,

dan

nilai

positif

AG

menandakan

jenuh.

Persamaan telah diturunkan untuk mengungkapkan pengaruh suhu dan tekanan pada keseimbangan. Untuk perubahan suhu persamaan relevan :

d(-G/T)/dT = H / T^2

Persamaan ini menandakan bahwa, jika H positif, dan peningkatan suhu membuat G lebih negatif, yaitu, jika panas diserap dalam reaksi, peningkatan suhu menyebabkan reaksi untuk pergi lebih hampir sampai selesai. Jika H negatif, pada sisi lain, peningkatan suhu cenderung menghambat reaksi. Pengaruh tekanan ditandai dengan persamaan dG / dP = V, di mana V adalah perubahan agregat dalam volume yang terjadi ketika hasil reaksi untuk penyelesaian ke arah yang ditunjukkan. Dengan demikian, jika V adalah negatif, peningkatan tekanan membuat G lebih negatif, yaitu reaksi sebagai ...hasil tertulis lebih hampir sampai selesai. Dengan kata lain, tekanan tinggi nikmat adanya bahan volume kecil, yaitu, kepadatan tinggi. Kedua persamaan memberikan ekspresi kuantitatif untuk Prinsip Le Chatelier, yang dapat dinyatakan demikian: Jika sistem berada dalam kesetimbangan, dalam perubahan salah satu faktor yang menentukan kondisi kesetimbangan akan menyebabkan kesetimbangan bergeser sedemikian rupa untuk meniadakan dampak dari perubahan tersebut. Sebuah kesimpulan yang menarik adalah bahwa dalam meningkatnya suhu umumnya menghasilkan beberapa jenis efek sebagai penurunan tekanan. Volume suatu zat menjadi lebih besar pada suhu yang lebih tinggi dan tekanan rendah. Kelarutan padatan dalam cairan meningkat sebagai aturan dengan meningkatnya suhu, tetapi biasanya berkurang dengan tekanan tinggi.

Untuk melanjutkan reaksi kimia spontan, perlu bahwa energi bebas total dari produk menjadi kurang bahwa dari reaktan, yaitu d G