Skąd się wzięły pierwiastki chemiczne?
Jak powstają pierwiastki chemiczne? Skąd wzięły się na Ziemi? Dlaczego Ziemia i inne planety mają inny skład pierwiastkowy od średniego składu Wszechświata?
Dlaczego jednych pierwiastków jest więcej we wszechświecie niż innych? Omów i wytłumacz na przykładach obserwowane prawidłowości.
Od jakich cech pierwiastków zależą w największym stopniu ich własności decydujące o zachowaniu w procesach geochemicznym?
jak zmieniają się rozmiary atomów i jonów w zależności od położenia w układzie okresowym?
O własnościach chemicznych pierwiastków w dużym stopniu decyduje konfiguracja elektronowa. Jaki ponadto istotny czynnik decyduje o zachowaniu się pierwiastków w środowiskach geochemicznych?. Omów krótko na przykładach.
Co oznaczają określenia: metale alkaliczne, metale ziem alkalicznych, metale przejściowe, halogenki, metale ciężkie, ziemie rzadkie, metale szlachetne, metale nieżelazne, niemetale itd.... Podaj też ich ogólne położenie w układzie okresowym i przykłady.
Co wiesz o elektroujemności, jej wpływie na charakter wiązania chemicznego i na sposób rozpadu minerałów na jony w czasie rozpuszczania w wodzie?
Dlaczego jedne pierwiastki uważa się za atmofilne, inne za litofilne a jeszcze inne za syderofilne czy chalkofilne? Podaj przykłady. Do jakiej klasy należy Fe?
Na czym opiera się geochemiczna klasyfikacja pierwiastków Goldschmidta? Podaj przykłady pierwiastków z każdej klasy. Jaki to ma wpływ na powstawanie paragenez mineralnych w złożach?
Na czym polega i jaką rolę wiązanie .................... spełnia w minerałach i substancjach mineralnych? Podaj przykłady. Jakie własności fizyczne i chemiczne minerałów wiążą się z tym wiązaniem?
Jakie kryterium używa się do oceny stopnia jonowości wiązań kowalencyjnych? Jakie własności minerałów i w jaki sposób ulegają zmianie pod wpływem zwiększenia jonowego charakteru wiązania kowalencyjnego?
Podaj przykłady minerałów, w których występują jednocześnie wiązania jonowe i kowalencyjne. Jaki to ma wpływ na ich zachowanie geochemiczne?
Objaśnij i omów na przykładach zjawisko diadochii.
Objaśnij na przykładach reguły podstawień izomorficznych Goldschmidta. Podaj ich ograniczenia w stosowaniu.
W jaki sposób pierwiastki śladowe znajdują swe miejsce w strukturach minerałów skałotwórczych?
Podaj reguły podstawień izomorficznych Goldschmidta i omów na przykładach dwie z nich.
Omów na przykładach pierwiastki niekompatybilne: co to oznacza i co powoduje.
Objaśniając zjawisko podstawień izomorficznych i reguły Goldschmidta podaj, dlaczego w szeregu plagioklazów inna jest zawartość Al we wzorze albitu a inna we wzorze anortytu.
Na czym polegają podstawienia izomorficzne na drodze ukrycia, wychwytywania i dopuszczenia? Podaj przykłady.
W kalcycie występują dwa rodzaje wiązań chemicznych. Podaj jakie to wiązania i jak wpływają one na własności fizyczne i chemiczne kalcytu. (to samo zagadnienie w odniesieniu do innych przykładów minerałów jak grafit, gips, oliwin ...).
Według jakich kryteriów wyróżnia się pierwiastki główne, poboczne, śladowe i pierwiastki ziem rzadkich? Przykłady.
Jakie są przyczyny krystalochemiczne zróżnicowanej twardości minerałów?
Jak charakter wiązań chemicznych wpływa na własności minerałów? Objaśnij na przykładach pod kątem rozpuszczalności, twardości i anizotropii optycznej.
Jak charakter wiązań chemicznych wpływa na własności minerałów? Objaśnij na przykładach minerałów posiadających więcej niż jeden typ wiązania chemicznego. Co to powoduje?
Co to jest potencjał jonowy i jak może być użyty do przewidywania charakteru podstawień izomorficznych w minerałach?
Jakie mogą być przyczyny częściowego przetopienia materiału płaszcza ziemi prowadzące do powstania magmy? Podaj przykłady.
Co to znaczy, dlaczego tak jest i w jaki sposób ziemia jest zdyferencjowana chemicznie? Uzupełnij rysunkiem z opisem.
Wyjaśnij w oparciu o tektonikę kier dlaczego skały magmowe skorupy oceanicznej mają w przewadze charakter zasadowy a skały skorupy kontynentalnej mają w przewadze charakter obojętny lub kwaśny.
W jaki sposób można genetycznie powiązać geochemię bazaltów, andezytów i granitoidów z tektoniką kier? Podaj też przykłady i rysunki.
Jak nasycenie krzemionką odbija się na składzie mineralnym skał magmowych? Dlaczego tak jest?
Co to jest CIPW? Dlaczego i w jaki sposób jest stosowane?
Jak w interpretacji geochemicznej i petrologicznej można wykorzystać analizę chemiczną skały magmowej? Co to jest MORB?
Do czego może służyć oznaczenie REE w skale magmowej? Jak się przedstawia wyniki i dlaczego tak?
Co to jest diagram fazowy i jak może być użyty do interpretacji krystalizacji ze stopu magmowego?
Co wiesz o współczynniku podziału KD pierwiastków śladowych w skałach magmowych?
Przyczyny różnej dystrybucji pierwiastków śladowych w różnych skałach magmowych.
Podaj przykłady petrogenetycznego wykorzystywania analiz zawartości pierwiastków głównych w skałach magmowych.
Podaj przykłady petrogenetycznego wykorzystywania analiz zawartości pierwiastków śladowych w skałach magmowych.
W jaki sposób należy zastosować I-szą zasadę termodynamiki do wytłumaczenia reakcji egzotermicznej?
Wytłumacz w oparciu o regułę przekory, w którą stronę przesunie się równowaga reakcji egzotermicznej jeśli obniży się temperatura. Podaj przykład.
W jaki sposób równanie Clapeyrona może posłużyć do interpretacji geochemicznych? Podaj przykład.
Co wiesz o energii swobodnej Gibbsa i jej zastosowaniu w geochemii? Podaj przykłady. Jakie są ograniczenia?
Co to jest i jakich informacji dostarcza nam entalpia reakcji? Jak ją obliczyć?
Co to jest i jakich informacji dostarcza nam energia swobodna Gibbsa reakcji? Jak można ją obliczyć?
Co to oznacza, że reakcja aA +bB <=> cC + dD jest w równowadze? Jak obliczyć i użyć energię swobodną Gibbsa dla tej reakcji jako kryterium równowagi?
Dlaczego na powierzchni ziemi często nie obserwujemy przebiegu reakcji, która w myśl obliczeń termodynamicznych powinna zachodzić?
Opisz jakościowo termodynamikę przemian polimorficznych minerałów. Jak kierunek przemiany będzie zależał od zmiany ciśnienia?
W jaki sposób wylicza się zmianę entalpii, entropii czy energii swobodnej Gibbsa dla reakcji? Czemu to może służyć?
Co przedstawia załączony rysunek? Objaśnij znaczenie pól i linii oraz przyczyny, dla jakich mogą zachodzić przemiany jednego minerału w drugi.
Jakie znasz czynniki fizykochemiczne prowadzące do powstania skał metamorficznych? W jaki sposób działają?
Dlaczego skały metamorficzne istnieją na powierzchni ziemi, choć z termodynamicznego punktu widzenia nie powinny?
Podaj przykłady przemian chemicznych w wyniku procesów metamorficznych.
Podaj i zobrazuj na przykładzie działanie reguły przekory w procesach metamorficznych.
Przedstaw przykładowe reakcje zachodzące w czasie metamorfizmu. Co jest przyczyną zachodzenia tych reakcji?
Objaśnij załączony wykres i wytłumacz, dlaczego skład mineralny skał metamorficznych odpowiada zazwyczaj najwyższym osiągniętym facjom.
Omów regułę przekory na przykładzie tworzenia się wollastonitu w warunkach metamorfizmu kontaktowego.
W jaki sposób diagram fazowy odmian polimorficznych Al2SiO5 koreluje się z facjami metamorfizmu i środowiskiem geotektonicznym procesów metamorficznych? Podaj przykłady.
Omów zasadę i sposoby przeprowadzania oznaczeń ciśnień i temperatur metamorfizmu geotermobarometrami geologicznymi.
Jakie są założenia geochemicznych oznaczeń geotermobarometrycznych? Objaśnij każde z nich.
Co to oznacza, że minerał jest metatrwały? Dlaczego? Przykłady.
Objaśnij geochemiczne przyczyny rekrystalizacji minerałów w czasie metamorfizmu.
Czy istnieje prawidłowość zmian objętości molowej minerałów powstających w procesach metamorficznych? Dlaczego? Objaśnij z użyciem reguły przekory.
Dlaczego woda jest doskonałym rozpuszczalnikiem minerałów o wiązaniach jonowych a nie koordynacyjnych? A jak to przebiega dla minerałów o dwóch typach wiązań? Przykłady.
Wymień i podaj przyczyny własności fizykochemicznych wody stanowiących o jej unikalnym charakterze.
Dlaczego (w jaki sposób i jaki jest mechanizm) wiązania wodorowe wpływają na zachowanie geochemiczne wody? Podaj przykłady.
Jak zmienia się gęstość wody z temperaturą i jakie to ma konsekwencje dla przebiegu procesów w warunkach hipergenicznych?
Jakich jednostek stężeń używa się do przedstawiania geochemicznych analiz wód naturalnych? Jak można przedstawić wyniki graficznie?
Objaśnij pojęcia pH i pE.
Jak ilościowo opisuje się rozpuszczalność minerału w wodzie? Objaśnij na przykładzie.
Objaśnij na przykładach rozpuszczania pojęcie stałej równowagi reakcji, iloczynu rozpuszczalności i współczynnika nasycenia roztworu.
Dlaczego i w jaki sposób rozpuszczalność minerału może zależeć od składu roztworu, w którym się rozpuszcza? Podaj przykłady.
Jaki wpływ na rozpuszczalność minerałów ma skład chemiczny wody: siła jonowa, pH, obecność innych jonów?
Od czego i w jaki sposób zależy rozpuszczalność minerałów?
Dlaczego w obliczeniach geochemicznych stężenia jonów są zastępowane aktywnościami? Jak się to liczy dla roztworów wodnych?
Czy aktywność jest większa czy mniejsza niż stężenie jonu w roztworze? Dlaczego?
W starym wyrobisku kopalni odkrywkowej gipsu stoi woda. Do tego stawu ktoś nielegalnie wrzucił kilka ton odpadów zawierających baryt. Czy obecność gipsu wpłynie na rozpuszczalność barytu? W jaki sposób? Dlaczego?
W zasolonej wodzie wypływającej z kopalni zmierzono stężenie jonów Ca+2 i F- i wynosiły one.......... . Czy ta woda jest nasyconym roztworem fluorytu jeśli iloczyn rozpuszczalności fluorytu wynosi ........?
W jaki sposób zachodzi rozpuszczanie minerałów? Objaśnij zarówno reakcje chemiczne jak i procesy na kontakcie minerał-roztwór.
Objaśnij na wykresach zależność rozpuszczalności minerałów glinu, żelaza i krzemu od pH. Czy bezpieczniej jest trzymać kwasy czy zasady w szklanych naczyniach?
Jak powstała i ewoluowała atmosfera Ziemi? Jakie są na to przesłanki? Jaki jest jej obecny skład i jakie procesy utrzymują go na względnie stałym poziomie?
Jak postępowała ewolucja zawartości tlenu w atmosferze? Dlaczego tak? Jakie są tego ślady w zapisie geologicznym?
Omów zmienność składu chemicznego skał klastycznych, węglanowych i ewaporatów.
Procesy wietrzenia chemicznego: przyczyny, przykłady reakcji, pH, Eh i ich wzajemna relacja.
Wytłumacz pojęcia pH i Eh i ich znaczenie dla geochemii środowiska.
Wyjaśnij w oparciu o regułę przekory, dlaczego rozpuszczaniu minerałów węglanowych sprzyja obniżanie pH.
Wyjaśnij w oparciu o regułę przekory, dlaczego kalcyt „burzy z kwasem”.
Wyjaśnij w oparciu o regułę przekory, dlaczego wytrącaniu się kalcytu sprzyja obniżanie zawartości rozpuszczonego w wodzie CO2.
Jak zmienia się rozpuszczalność kalcytu ze zmianą zawartości dwutlenku węgla w powietrzu PCO2 ? Dlaczego? Jakie ma to konsekwencje dla zjawisk krasowych?
Wyjaśnij mechanizmy rozpuszczania i wytrącania kalcytu prowadzące do powstania jaskiń i nacieków jaskiniowych?
Wyjaśnij w oparciu o reakcję chemiczną i regułę przekory w jaki sposób powstają trawertyny?
Jak zmienia się rozpuszczalność kalcytu z temperaturą? Dlaczego tak? Jakie ma to konsekwencje dla powstawania osadów oceanicznych?
Co to jest gleba, jak wygląda jej profil i jakie procesy na to wpływają?
Objaśnij znane ci mechanizmy nukleacji i krystalizacji z roztworów.
W jaki sposób morfologia kryształów wytrącających się z roztworu pozwala wnioskować o mechanizmie krystalizacji?
Omów z przykładami i rysunkami przyczyny i mechanizmy sorpcji.
Z czego wynika ładunek elektryczny występujący na powierzchni cząstek mineralnych w zawiesinach wodnych i glebach?
Na sedymentację osadów ma wpływ obecność ładunku na powierzchni cząstek. Co to za ładunek i skąd się bierze?
Co to jest i jak powstaje izoterma? Narysuj i objaśnij przykłady, podpisz i objaśnij osie.
Jakie są mechanizmy transportu składników chemicznych w czasie diagenezy? Omów każdy z nich.
W warstwie osadu napotkano na ..... jony w odległości .... m od granicy osadu. Wiedząc, że liczba Pecleta wynosi ... dla odległości L = .... cm, co możesz powiedzieć o mechanizmie migracji jonów w tej warstwie osadu?
Jak odbywa się przemieszczanie związków chemicznych w osadach w czasie diagenezy i co ma z tym wspólnego liczba Pecleta?
Na przykładzie ogólnym przebiegu procesu rozpuszczania soli skonfrontuj stosowanie podejścia kinetycznego i termodynamicznego w geochemii. Jak to się zmienia z temperaturą?
Objaśnij wykres zmian stężenia roztworu w czasie rozpuszczania minerału i podaj, dlaczego opis termodynamiczny takich zjawisk geologicznych nie jest wystarczający.
Czym różni się podejście kinetyczne od termodynamicznego w analizie procesów geochemicznych?
Czym w kinetycznym opisie procesów geochemicznych różnią się reakcje zerowego rzędu od reakcji pierwszego rzędu? Podaj przykład.
Co to jest w kinetyce „rząd reakcji” i czym różnią się od siebie reakcje zerowego i pierwszego rzędu?
Co to jest energia aktywacji i jak to się wiąże z wpływem temperatury na kinetykę reakcji?
Objaśnij zależności opisane równaniem Arrheniusa i ich konsekwencje dla obserwowanych paragenez mineralych w skałach metamorficznych.
Objaśnij znaczenie energii aktywacji Ea oraz ΔHreakcji <0 dla przemiany polimorficznej aragonit => kalcyt przedstawionej na rysunku obok.
Jak prędkość procesów geochemicznych może zależeć od stężenia substratów? Wyjaśnij na przykładzie rozpadu promieniotwórczego oraz utleniania jonów Fe2+ w wodach powierzchniowych.
O szybkości przebiegu złożonych procesów geochemicznych może decydować najszybsza lub najwolniejsza reakcja elementarna. Objaśnij.
Co to są izotopy? Narysuj przykładowe atomy izotopów wybranego pierwiastka. Dlaczego ich własności chemiczne praktycznie nie różnią się? Dlaczego może różnić się ich zachowanie w procesach geologicznych?
Jak mają się do siebie określenia: pierwiastek, izotop, nuklid? Podaj przykłady.
Z czego bierze się niestabilność jąder izotopów promieniotwórczych? Podaj i omów przykłady przemian promieniotwórczych.
Do czego służy analiza z użyciem spektrometru masowego? Jak działa to urządzenie?
Rozpad promieniotwórczy z wydzieleniem cząstek α powoduje często uszkodzenia struktury krystalicznej minerałów. Jak się to wykorzystuje w geochronologii?
Omów kinetykę przemian promieniotwórczych. Przybliż dokładniej koncepcję czasu połowicznego rozpadu.
Podaj założenia geochronologii. Porównaj teoretyczną ewolucję składu izotopowego minerału bogatego w izotop promieniotwórczy dla skały magmowej i magmowej zmetamorfizowanej.
Na czym polega oznaczenie wieku metodą Rb-Sr? Co oznacza otrzymany wiek? Jakie ma ta metoda zalety w porównaniu z metodą K-Ar?
Dlaczego cyrkon tak dobrze nadaje się do oznaczania wieku metodą U-Th-Pb?
Podaj zasady i zalety datowania cyrkonów metodą U-Th-Pb. Co oznaczają otrzymane daty?
Na czym polega datowanie metodą Ar-Ar? Co oznacza oznaczony tak wiek? Jakie ma zalety w porównaniu z metodą K-Ar?
Objaśnij na przykładach pojęcie temperatury zamknięcia i omów koncepcję termochronologii. Jak interpretuje się otrzymane wyniki?
Jak z obiegiem izotopów w przyrodzie wiąże się zawartość 14C i na czym polega datowanie metodą 14C? Jakie ma zalety i ograniczenia?
Oznaczanie izotopów stałych ma na celu określenie delty dla izotopu lekkiego czy ciężkiego. Objaśnij na przykładzie wody znaczenie tych terminów i ich stosowanie.
Przedstaw na przykładzie zawartości izotopów O i H w wodzie co to jest frakcjonacja izotopów i dlaczego izotopy ulegają frakcjonacji? Jak to wpływa na skład izotopowy wody atmosferycznej na Ziemi?
Dlaczego w różnych procesach geologicznych zmienia się skład izotopowy składników? Na czym to zjawisko polega? Czy zachodzi dla wszystkich izotopów? Skomentuj.
Co to oznacza, że chmury są „lekkie” lub „ciężkie”? Dlaczego? Czy w miarę opadów chmury stają się „lżejsze czy „cięższe”? Dlaczego?
Jaki jest skład atmosfery ziemskiej i jak przebiegała ewolucja jej składu? Co na to wskazuje?
Jaka może być rola ozonu w atmosferze ziemskiej?
Na czym polega efekt cieplarniany? Jakie znasz gazy cieplarniane w naszej atmosferze i ich źródła?
Co to są kwaśne deszcze, jak powstają i jakie mają znaczenie dla środowiska?
Porównaj zasadę działania, wady i zalety AAS i ICP. Który z instrumentów poleciłbyś zakupić do swojej firmy geochemicznej i dlaczego?
Metody XRF, XRD i mikrosonda elektronowa wykorzystują promieniowanie rentgenowskie do analiz. Porównaj różnice w wykorzystaniu tego zjawiska i w zastosowaniu tych metod.
Dlaczego spektroskopia absorpcyjna w podczerwieni ma w swojej nazwie „absorpcyjna”? Jakich informacji nam dostarcza?