2009 01 01 0210

G W v.til $. I. IXil'ty (Am(f voAr»nU \ttr- -ISBN 9?*4>4M5324'.1.0 by W PW SHi?

2

1. Chemia środowiska

atmosferze był diwodór, diazot, tlenek węgla i ditlenek węgla. Z czasem większość tej atmosfery zaginęła w przestrzeni kosmicznej, podczas gdy występujące na Ziemi wulkany uwalniały gazy. które reagowały z jej powierzchnią i tworzyły nowe połączenia gazowe. Tlen występował obficie na Ziemi, ale nie w postaci wolnego gazu — ditlcnu. Pierwiastek ten w całości występował w postaci związanej — z metalami jako tlenki lub w atmosferze w formie ditlcnku węgla.

Wc wczesnym okresie historii Ziemi woda najprawdopodobniej tworzyła się w wyniku takich reakcji jak

4H₂ + C0₂ — CH₄ + 2H_:0    (1.1)

H₂ + CO_: — CO + H₂0    (1.2)

Aby tc dwie reakcje mogły przebiegać w znaczącym stopniu, wymagana jest obecność katalizatorów, które wówczas dostępne były w postaci tlenków metali występujących na powierzchni pierwotnej Ziemi.

Woda występująca w praoceanie mogła mieć odczyn kwasowy, który wynikał częściowa z rozpuszczenia się w mej ditlcnku węgla, a także chlorowodoru oraz rozmaitych połączeń siarki, stanowiących śladowe składniki praalmosfery ziemskiej. Kwasy obecne w wodzie praoccanu były dostatecznie stężone, aby miała ona pH ok. 2, a jej temperatura była dostatecznie wysoka, aby spowodować znaczące rozpuszczanie się składników' związanych w skałach. W wyniku przebiegu procesów rozpuszczania następowało zobojętnianie i pił wody ulegało zwiększeniu do ok. 8, tj. do wartości zbliżonej do obecnie obserwowanej w oceanach. Jednocześnie wzrastało w wodzie stężenie metali, niekiedy przekraczając iloczyn rozpuszczalności wtórnych minerałów. Na przykład obecność w wodzie jonów węglanowych prowadziła do formowania się skał osadowych, np. kalcyiu (CaCO.O i innych minerałów węglanowych.

Ca²⁺ 4- CO^2- —*■ CaCO.i    (1.3)

Znaczący wpływ na chemię wód oceanicznych wywarło również uwalnianie gazów przez podwodne wulkany.

Aktywność wulkaniczna, fałdowanie i wypiętrzanie się skał pod ciśnieniem w wyniku przesuwania się płyt tektonicznych, chemiczna i fizyczna erozja oraz sedymentacja zmieniały skorupę Ziemi w czasie długich okresów jej wczesnej historii.

Początki życia

Brak w praatmosferze Ziemi wolnego ditlcnu sprawił, że nic mógł się tworzyć ozon. Atmosfera była wówczas przezroczysta dla szerokiego strumienia promieniowania słonecznego. łącznie z dużym udziałem promieniowania nadfioletowego (UV). To wysokoenergetyczne promieniowanie oraz obecność katalizatorów sprawiły, zc zaistniała możliwość syntezy prostych organicznych połączeń, jak metanol i aldehyd mrówkowy:

(1.4)

(1.5)

CO f 2 H₂ -s CHjOH CO + II₂ -* UCHO