GEOKIMIA SOAL PR

BAB 1

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

Jawab :

Teori dentuman besar (Teory BingBang) dikembangkan berdasarkan pengamatan 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.Bagaimana cara menghitung umur alam semesta ! Berapa umurnya.

Jawab :

Dengan mengekstrapolasikan ke belakang sampai pada suatu waktu dan tingkatan

dimana alam semesta mengkerut kesuatu titik atau ketika semua benda di alam semesta telah

terkonsentrasi ke daerah yang sangat kecil. Dengan perkiraan tertentu sebagai rata-rata

pengembangan, secara astronomi umur alam semesta terhitung ± 16x109 tahun.

Atau dengan cara lain, dari sisa keradioaktifan uranium saat sekarang, lalu

dibandingkan dengan waktu setengah 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 (204

Pb, 206

Pb, 208

Pb) 204

Pb = tidak

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

jumlanya total Pb dapat dihitung, kemudian dikurangi jumlah 204

Pb ketemulah jumlah 206

Pb

dan208

Pb . Sedangkan 206

Pb dan 208

Pb adalah hasil sisa peluruhan dari Uranium dan Th.

3.Apa yang sdr ketahui ttg : a). meteor besi, b). meteor stoney

Jawab :

a) Meteor besi tidak mengandung uranium tetapi mengandung sejumlah kecil timbale dengan

kadar 204

Pb serta beberapa material alam.

b) meteor stoney mengandung sejumlah uranium yang terukur, dan adanya timbale

menunjukkan efek penambahan yang kontinyu dari timbale radioaktif dalam perbandingan

206Pb/

204Pb dan

207Pb/

204Pb yang lebih tinggi daripada timbale dari meteor besi.

4. Buktikan bahwa meteor besi tidak mengandung unsur radioaktif

Jawab :

Meteor besi hanya mengandung 204

Pb saja yang merupakan unsur yang bersifat tidak

radioaktif karena jumlah yang ada sekarang sama dengan jumlah asal ketikan terbentuk

(bukan berasal dari uranium).

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

Jawab :

Laplace (1796)

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.

Clerk Maxwell (ahli fisika) 60 th kemudian

Tidak setuju dengan pendapatnya Laplace.

Alasannya: konsentrasi momentum angular ada di planet bukan di matahari, lingkaran gas

yang mengental menjadi planet.

Kebangkitan teori Buffon

Dibangkitkan lagi oleh 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.

BAB 2

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

Jawab :

Fisika merupakan salah satu bagian dari Ilmu Pengetahuan Alam atau dikenal dengan

sains. Sains merupakan cabang pengetahuan yang berawal dari fenomena alam. Sains

didefinisikan sebagai sekumpulan pengetahuan tentang obyek dan fenomena alam yang

diperoleh dari hasil pemikiran dan penyelidikan ilmuwan yang dilakukan dengan

keterampilan bereksperimen dengan menggunakan metode ilmiah.

Fisika berhubungan dengan materi dan energi, dengan hukum-hukum yang mengatur

gerakan partikel dan gelombang, dengan iteraksi antar partikel, dan dengan sifat-sifat

molekul, atom dan inti atom, dan dengan sistem berskala lebih besar seperti gas, zat cair, zat

padat. Beberapa orang menganggap fisika sebagai sains atau ilmu pengetahuan yang

fundamental karena merupakan dasar dari semua bidang sains lain.

Dengan demikian, pada hakikatnya sains atau fisika merupakan ilmu pengetahuan

tentang gejala alam yang dapat digunakan untuk mengungkap sifat-sifat bumi, yang

dituangkan berupa fakta, konsep, prinsip dan hukum yang teruji kebenarannya dan melalui

suatu rangkaian kegiatan dalam metode ilmiah.

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

dalam bumi?

Jawab :

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.

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

Jawab :

Dari interpretasi data gunung api, dari data-data geofisika, kelimpahan relative

unsure-unsur dan komposisi meteorit.

4.Jelaskan bagaimana struktur internal bumi ?

Jawab :

Struktur internal Bumi tersusun dari:

a. Kerak Bumi (Crust):Kerak bumi merupakan lapisan paling luar dan paling tipis. Kerak

bumi terdiri dari dua jenis, yaitu kerak benua dan kerak samudra.

b. Mantle : Mantel berada di bawah langsung dari kerak bumi. Mantel terdiri dari upper

mantle dan lower mantle. Upper mantle terdiri dari:

-Litosfer : Lapisan litosfer meliputi kerak bumi hingga astenosfer dengan

ketebalan mencapai 100 km. Lapisan ini relatif dingin sehingga memiliki batuan yang

bersifat keras. Litosfer juga merupakan zona gempa bumi, pembentukan pegunungan,

gunung api dan continental drift.

-Astenosfer : Kedalaman astenosfer berkisar 75 hingga 125 km. Astenosfer

bersifat plastik dan lemah dengan densitas rendah.

c. IntiBumi (Core) : Inti bumi merupakan bagian bumi yang paling dalam. Core berbentuk

bulat dengan radius 3470 km dan tersusun dari besi dan nikel. Inti bumi dapat dibagi

menjadi dua, yaitu inner core dan outer core. Inner core bersifat padat dan memiliki

densitas sekitar 13 gr/cm3 dengan radius 1220 km. Sedangkan outer core bersifat cair dan

memiliki densitas 11 gr/cm3. Outer core mengelilingi inner core dengan ketebalan rata-

rata 2250 km

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

kelompok kristal yg berbeda . Jelaskan dan sebutkan!

Jawab :

a. olivin dan amphibol……………………………….amphibol

b. olivin + Al miskin piroksin + plagioklas…………...plagioklas pirolit

c. olivin + Al kaya piroksin + spinel………………….piroksin pirolit

d. olivin + Al miskin + garnet………………………...garnet pirolit

6.Bagaimana terjadinya medan magnit bumi ?

Jawab :

Banyak teori yang menjelaskan tentang proses adanya magnet bumi salah satu

teorinya yaitu "Dynamo theory", teori ini cukup rumit dan melibatkan persamaan matematika

yang cukup rumit, pertama diajukan oleh Joseph Larmor pada tahun 1919. Kurang lebih teori

ini menyebutkan bahwa di dalam perut bumi terdapat besi dalam wujud cair yang bertindak

sebagai objek yang sangat konduktif, disebut sebagai dinamo (dynamo) berfungsi

menghasilkan kembali (regenerate) medan magnet di dalam dirinya sendiri. cairan panas ini

mengalir di dalam bumi karena perputaran bumi sejak terbentuknya tata surya. Pada kasus ini

medan magnet diyakini dihasilkan dari konveksi dari besi cair, di dalam cairan inti bagian

luar, sejalan dengan efek corioli (Coriolis effect) yang disebabkan oleh rotasi planet yang

mengarahkan arus bergulung sejajar dengan kutub utara-selatan. saat cairan konduktif

mengalir, arus listrik akan terinduksikan, yang kemudian kembali menghasilkan medan

magnet yang lain. saat medan magnet ini menguatkan medan magnet yang sebelumnya,

dinamo terbentuk dan menjadi stabil. Jadi, Medan magnet bumi berasal dari reaksi antara inti

dalam bumi, inti dalam itu sendiri merupakan logam padat dan inti luar berupa materi cair

yang sebagian besar'a adlh logam. Kedua inti ini masing-masing berputar berlawanan arah.

Inti dalam berotasi dan inti luar ber-revolusi mengelilingi inti dalam dengan arah yang

berlawanan. sumbu putar keduanya adalah garis utara magnet, pusat bumi, dan selatan

magnet. Gesekan antar logam (kedua inti tersebut) ini yang menghasilkan medan magnet

bumi.

7.Apa saja akibat pengaruh gelombang seismik ?

Jawab :

Gelombang seismik adalah rambatan energi yang disebabkan karena adanya gangguan

di dalam kerak bumi, misalnya adanya patahan atau adanya ledakan. Energi ini akan

merambat keseluruh bagian bumi dan dapat terekam oleh seismometer. Efek yang

ditimbulkan oleh adanya gelombang seismic dari gangguan alami (seperti : pergerakan

lempeng (tektonik), bergeraknya patahan, aktivitas gunung api (vulkanik), dsb) adalah apa

yang kita kenal sebagai fenomena gempa bumi.

BAB 3

1.Apa manfaat hukum termodinamika dalam geokimia?

Jawab :

a. Member pendekatan pada masalah : stabilitas, kesetimbangan, perubahan kimia.

b. Memprediksi pada masa lalu (dengan ekstrapolasi)

c. Dapat mengetahui suatu perubahan geologis yang tidak dapat dilakukan di laboratorium.

Contoh :mempelajari stabilitas jadeite, NaAlSi2O6

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

Jawab :

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

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

Jawab :

NaAlSi3O8 NaAlSi2O6 + SiO2 ………….. reaksi 1

Albit Jadeite Kuartz

NaAlSiO4 + NaAlSi3O8 NaAlSi2O6 ………. Reaksi 2

NephelinAlbit Jadeite

NaAlSiO4 + SiO2 NaAlSi2O6 …………. Reaksi 3

NephelinKuartz Jadeite

Pada t = 250

dan P = 1atm, reaksi 1 cenderung beralih dari kanan ke kiri (berarti

jadeite tidak terbentuk. Reaksi 2 dan 3 beralih dari kiri ke kanan, dengan pembentukan

jadeite.

Hal tersebut terjadi reaksi di alam. Di laboratorium tidak dapat dibuat, karena

melibatkan :

a. Energy aktivasi

b. Tingkat reaksi.

4.Jelaskan , bagaimana proses perubahan olivin menjadi piroksen ?

Jawab :

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.Apa perbedaan antara kristal dengan gelas ?

Jawab :

Perbedaan penting adalah bahwa dalam bentuk kristal atom tersusun dalam jaringan

periodic secara simetris, sedangkan dalam gelas derajad orientasinya dan periodisitasnya

sangat lebih rendah.

6.Sifat geometri muka kristal ditentukan oleh apa ?

Jawab :

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

material dan fisika 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. Bagaimana penemuan difraksi sinar X terhadap kristal ?

Jawab :

Dalam penemuan itu menunjukkan bahwa dalam tingkatan kristal ada keteraturan,

sistematika penyusun atom. Penyusun atom secara besar-besaran menentukan sifat fisika dan

sifat kimia senyawa kristal dan menjadi suatu ciri-ciri fundamental.