Clasificări geochimice ale elementelor

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 16 aprilie 2015; verificările necesită 12 modificări .

Clasificările geochimice ale elementelor  sunt modalități de sistematizare a elementelor chimice în funcție de apariția lor în natură. Există mai multe astfel de clasificări.

După prevalență

Petrogenic

Există 89 de elemente găsite în natură din tabelul periodic al lui Mendeleev (fără a număra elementele radiogenice de scurtă durată găsite în urme). Cu toate acestea, în meteoriți, pe Pământ și pe planetele terestre, în majoritatea covârșitoare a cazurilor, rocile și mineralele sunt compuse în proporție de 99% din 12 elemente numite petrogenice ( petro  - rocă, genă  - origine). Aceste elemente sunt : ​​O , Si , Ti , Al , Mg , Fe , Ca , K , Mn , P , Na , C. [unu]

Rar

Toate celelalte elemente sunt rare sau oligoelemente . Diferența fundamentală dintre elementele petrogenice și cele rare este că elementele petrogenice determină compoziția de fază (minerale) a sistemului, în timp ce elementele rare intră în aceste faze sub formă de impurități și sunt distribuite pasiv între fazele existente, dar nu le afectează conținutul și stabilitatea. . . Această regulă are excepții. Astfel, stronțiul , chiar și în cantități mici, afectează puternic stabilitatea calcitului / aragonitului . Pe de altă parte, atunci când apar minerale în sistemul în care un element rar este principalul, de exemplu, în cazul cristalizării zirconului sau monazitului , un astfel de element se comportă ca un element petrogen.

După coeficienți de distribuție

După rol în structura organismelor

În biogeochimie , este acceptată împărțirea elementelor în funcție de rolul lor în structura organismelor vii.

Macronutrienți

Elemente al căror conținut în organismele vii este mai mare de 0,001%. Acestea sunt oxigen , hidrogen , carbon , azot , fosfor , potasiu , calciu , sulf , magneziu , sodiu , clor , fier etc. Aceste elemente compun carnea organismelor vii.

Oligoelemente

Elemente, al căror conținut este mic, dar participă la procesele biochimice și determină în mare măsură bunăstarea organismelor vii. Conform datelor moderne, peste 30 de oligoelemente sunt considerate esențiale pentru viața plantelor și animalelor. Printre acestea se numără aluminiu , zinc , cobalt , fier , iod , seleniu , cupru , molibden , brom , fluor .

Clasificarea lui Goldschmidt

A fost propus de Goldschmidt pe baza presupunerii că Pământul s-a format ca urmare a separării materiei inițial omogene, similare meteoriților, în patru părți: metal, topitură de sulf , parte silicată și atmosfera cu oceanul. Fiecare element are tendința de a se concentra într-unul dintre aceste medii și, în consecință, este împărțit în elemente siderofile , litofile , calcofile și atmofile . Cu alte cuvinte, aceasta este o clasificare în funcție de cel mai mare coeficient de distribuție al elementului între cele patru faze.

Atmofil

H , N , gaze inerte  - doar 8 elemente. [2] [3] [4]

Ele sunt eliberate în faza gazoasă și se acumulează în atmosferă. În natură, ele se caracterizează printr-o stare gazoasă. Majoritatea dintre ele au atomi cu o înveliș exterioară de electroni umplut, localizați în părțile superioare ale curbei volumului atomic; predominant diamagnetic. Pentru majoritatea (cu excepția hidrogenului, care este aproape de elementele litofile), este caracteristic că acestea se găsesc în natură în stare elementară.

Chalcophile

În conformitate cu clasificarea geochimistului norvegian V. M. Goldshmidt, acestea includ elementele chimice ale minereurilor sulfurate, adică elementele grupului lateral al sistemului periodic de elemente chimice . Acestea includ 19 elemente: S, Cu , Zn , Ga , Ge , As , Se , Ag , Cd , In , Sn , Sb , Te , Hg , Tl , Pb , Bi , Po . Elementele calcofile metalice au o afinitate specifică pentru sulf, seleniu și teluriu. Ponderea tuturor elementelor calcofile reprezintă doar 0,046% din masa scoarței terestre , dar datorită capacității de a se acumula în anumite condiții, formează zăcăminte de minereu, printre care domină filele hidrotermale. În rocile sedimentare , sulfurile unui număr de elemente (cupru, plumb, zinc și parțial argint) formează zăcăminte stratiforme (stratificate).

Litofilă

Au afinitate pentru mineralele silicate și topituri.

Elemente care alcătuiesc aproximativ 93% din masa scoarței terestre și aproximativ 97% din masa compoziției sărate a apei oceanului. Ele sunt situate pe secțiunile descrescătoare ale curbei volumului atomic. K L.e. includ: Li, Be, B, C, O, F, Na, Mg, Al, Si, P, Cl, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Br, Rb, Sr, Zr, Nb, I, Cs, Ba, Hf, Ta, W, At, Fr, Ra, Ac, Th, Pa, U. L.e. sunt greu de redus la starea elementară și sunt predominant paramagnetice. În natură, marea majoritate a acestor elemente fac parte din silicați, dar oxizii , halogenurile, carbonații, sulfații și fosfații lor sunt, de asemenea, răspândiți . Densitățile de conectare L.e. scăzut (de la 2⋅10 3 la 4⋅10 3 kg/m³).

Siderofil

Au o afinitate pentru fier .

Fe , Co , Ni , Mo , Ru , Rh , Pd , Re , Os , Ir , Pt , Au [2] .

Tabel

Clasificarea Holshmidt în sistemul periodic de elemente
unu optsprezece
unu 1H _
2 13 paisprezece cincisprezece 16 17 2 El _
2 3Li _
4
Fii
5B _
6C _
7
N
8
O
9F
_
10
Ne
3 11
Na
12
mg
3 patru 5 6 7 opt 9 zece unsprezece 12 13
Al
14
Si
15p
_
16S _
17Cl
_
18
Ar
patru 19K
_
20
Ca
21sc
_
22
Ti
23V
_
24Cr
_
25
Mn
26Fe
_
27Co
_
28
Ni
29
Cu
30
Zn
31
Ga
32 ani
_
33 ca
_
34
se
35
Br
36
Kr
5 37Rb
_
38Sr
_
39
Y
40
Zr
41Nb
_
42 luni
_
(43)
Tc
44
Ru
45
Rh
46
Pd
47
Ag
48
CD
49
in
50
sn
51
Sb
52
Te
53
eu
54
Xe
6 55Cs
_
56
Ba
57-71
Lan
72
hf
73
Ta
74W
_
75
Re
76
Os
77
Ir
78
Pt
79
Au
80
Hg
81
Tl
82Pb
_
83
Bi
84po
_
85
At
86
Rn
7 87Fr
_
88
Ra
89-103
Act
(104)
RF
(105)
Db
(106)
Sg
(107)
Bh
(108)
Hs
(109)
Mt
(110)
Ds
(111)
Rg
(112)
Cn
(113
)
(114)
Fl
(115)
Mc
(116)
Lv
(117)
Ts
(118)
Og
Lantanide 57la
_
58
Ce
59
Pr
60 Nd
_
(61)
Pm
62 cm
_
63
Eu
64
Gd
65TB
_
66
Dy
67
Ho
68
Er
69
Tm
70
Yb
71
Lu
Actinide 89
Ac
90
_
91Pa
_
92
U
(93)
Np
(94)
Pu
(95)
Am
(96)
cm
(97)
Bk
(98)
Cf
(99)
Es
(100)
Fm
(101)
Md
(102)
Nu
(103)
Lr
Denumiri:
Atmofil Calcofil litofilă siderofil rar și absent în natură

Vezi și

Note

  1. Elemente petrogenice - Dicționar de termeni și concepte geologice Copie de arhivă din 4 iunie 2010 la Facultatea de Geologie și Geografie Wayback Machine din TSU
  2. 1 2 Smyth, Joseph R. Geology 3010: Introduction to Mineralogy, 2012, Capitolul 3. Mineral Crystal Chemistry, 3.1 Elemental Abundances Arhivat la 29 martie 2013 la Wayback Machine
  3. doi:10.1007/1-4020-4520-466 , Figura 26
  4. TE Bunch & JH Wittke, Mai multe despre meteoriți // Glosarul laboratorului de meteoriți din Arizona de Nord: ​​G Arhivat la 28 august 2012 la Wayback Machine - CLASIFICARE GOLDSCHMIDT; tabel Arhivat la 19 iunie 2010 la Wayback Machine (de la WM White. Geochemistry, 7.2 COMPORTAMENTUL ELEMENTELOR, Clasificarea lui Goldschmidt Arhivat la 18 mai 2013 la Wayback Machine )

Literatură