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tipos de equilibrio
equilibrio completo: un sistema esta en equilibrio cuando ocupa una region del espacio donde no tiende a cambair espontaneamente.
equilibrio metaestable: cuando una o mas reacciones van de la mano a los rangos de equilibrio que son muy pequeños en la escala de tiempo de interes.
equilibrio parcial: un sistema puede tener un equilibrio interno, pero puede tener algunas fugas parciales.
equlibrio local: algunas veces llamado mosaico. es cuando la T la mineralogia o un fluido quimico varian a traves del sistema de interes.
principio de le chatelier. "un equilibrio quimico responde a cualquier perturbacion externa tratando de contrarrestarlo" V de rx es funcion de la concentracion, la T y la P. rx endo, consumen calor. rx exo, liberan calor. aplicacion ley de lechatelier: efecto ion comun , efecto T, efecto P.
minerales carbonatados
se encuentran en ambientes someros - confinados en la actualidad a zonas subtropicales y tropicales - dominados por la aragonita, seguido por la calcita ricas en Mg - producidos por desintegracion de esqueletos de organismos bentonicos - encontrados en ambientes profundos - derivados de esqueletos organismos pelagicos.
caracteristicas de minerales carbonatados: - polimorfos anhidros en sed. y organismos - calcita el mas abundante y estable - aragonita igual abundante.
minerales marinos: sedirita y rodocrosita.
especies quimicas carbonatadas: -carbonato - bicarbonato hco3- - acido carbonico h2co3 - dioxido de carbono disuelto co2, gaseoso.
razones para justificar la dificultad de adaptar la teoria a lso ambientes naturales: efecto al T - efecto la P - existencia polimorfos - efecto tamaño de particulas - efecto de electrolitos - asociacion de iones - efecto de los organismos
Precipitación de CaCO3 en Agua de Mar El agua de mar es una solución concentrada y compleja
-contiene una gran variedad de electrolitos
-abundante materia orgánica viva o muerta
Precipitación-disolución de CaCO3
-El agua de mar está saturada en CO32-
-La precipitación-disolución del CaCO3 está condicionada a pequeñas variaciones en el ambiente marino, tales como:Tº: la precipitación está favorecida donde el agua es cálida y el CO2(g) se pierde por evaporación o por fotosíntesis. El agua fría y la abundancia de CO2 promueven la disolución: la escasez de conchas calcáreas a un profundidad mayor que 4.000 m se puede explicar por la presencia a estas profundidades de masas frías de agua saturadas en CO2, las que se mueven lentamente desde los polos hacia el Ecuador.
-El CaCO3 que precipita del agua puede ser calcita o aragonito, aún no se sabe en qué circunstancias precipita cuál.
-La precipitación puede ocurrir con o sin inducción de organismos
-El CaCO3 se encuentra únicamente en los sedimentos de profundidades oceánicas más someras, desapareciendo rápidamente por debajo de 4,000 a 5,000 m.
-A profundidades mayores la calcita es removida por procesos de disolución antes de que pueda ser enterrada en los sedimentos.
-Aunque el agua de mar superficial está supersaturada con respecto a la calcita (y la aragonita), a profundidades por debajo de 5,000 m aprox. en el Océano Pacífico y 2,000 m en el Océano Atlántico, el agua está subsaturada
Factores que controlan la acumulación de CaCO3 en los sedimentos profundos
- El principal control es la quí mica del agua .
-El grado de saturació n de las aguas sobreyacentes
- Presión
-Aportes:Material detrítico como arcillas,, materia orgánica, carbonato de Ca
Silicatos
- La sílice y los silicatos son los minerales más abundantes de la corteza
- Su formación y alteración en las reacciones agua - roca constituyen la mayor parte de los procesos de meteorización, diagénesis y metamorfismo
- Estas reacciones determinan el conjunto mineral y la cantidad de transferencia de masa entre la solución acuosa y el ambiente mineralógico
- Algunas de estas reacciones se pueden estudiar en el laboratorio
- La dificultad está en las velocidades de reacción extremadamente lentas y la aparición de especies meta estables
Veremos algunas reacciones de equilibrio entre la solución acuosa y el cuarzo, caolín y K-feldespato
fosforita : H3PO4 - H2PO4 ac - HPO4- 2
La abundancia de Ca en distintos ambientes geológicos, permite que el fosfato de Ca sea el fosfato más abundante
Disolución de un Fosfato
Ca3(PO4)2(s) + 2H+ « 3Ca 2+ + 2HPO4-2
Ca3(PO4)2(s) + 4H+ « 3Ca 2+ + 2H2PO4-
Mecanismos de Precipitació n
- Aguas de ríos aprox. 20 ìg/l de fosfato disuelto
- Aguas oceánicas aprox. 90 ì/l de fosfato disuelto
Posible explicación: Retrabajos extensivos de calizas.
Precipitación directa con la participación de organismos.
Depósitos del SE de USA (evidencias de retrabajo).
Formación Fosforia, indican precipitación directa por estructuras sedimentarias bien preservadas
Precipitació n Directa de Fosfatos
Precipitan como nódulos o costras, y está n compuestos principalmente de apatita.
Su formació n se correlaciona con areas de alta productividad orgánica.
La descomposició n de materia orgánica (mayoritariamente de conchas y esqueletos) aumenta la concentración de fosfato de las aguas y se depositan fofatos.
La concentració n de fosfato en las fosforitas generalmente es cercana al 30%
Evaporitas
- Facies evaporíticas
- cuencas cerradas
- cuencas marginales restringidas
distribución de carbonato y sulfato
El agua de mar es un complejo buffer de pH: 8 - 8.4
El agua se concentra por evaporación en:
Lagos salados
Cuencas con barreras
Lentes de agua entre la capa de agua media superior y la media inferior en zonas costeras
Según Clima
- Climas Húmedos: abundante CO2 , > concentración de
carbonatos CO=3 , HCO3-, H2CO3 , > acidez , > poder de
lixiviación , Catión dominante: Ca++ , Anión dominante:
HCO3- , disolución de calizas
Climas Á ridos: < concentració n de CO2 , Ca++ y CO3=
,Precipitados en los horizontes B de los suelos. Predomina la
alcalinidad producida por la hidró lisis. Catió n dominante: Na+
Aniones dominantes: Cl- y SO4=
Coloide
El coloide presenta aparente homogeneidad y gran estabilidad
La suspensión presenta partículas visibles y decanta
rápidamente
-Existen coloides hidrofílicos e hidrófobos
-Un coloide se puede separar de una solución verdadera a
través de una membrana (colodión) por un proceso de diálisis
-Los coloides dispersan la luz (efecto Tindall) y un electrolito
difunde a través de un coloide dejando bandas rítmicas (anillos
de Liesegang) reconocibles en las bandas de las ágatas
-La enorme superficie de un coloide, permite una gran
capacidad de adsorció n de iones
Propiedades de las arcillas
La mayor parte de las propiedades físico-químicas de las
arcillas derivan de su morfología laminar,pequeño tamaño, y
de las sustituciones isomórficas en las láminas que dan lugar
a la aparición de cargas residuales.
-Presentan una gran superficie específica activa, con enlaces
no saturados que les permite interaccionar con muchas
sustancias, especialmente con compuestos polares, ej.agua.
-Tienen un comportamiento plástico en mezcla con agua,
soportan una elevada proporción sólido/líquido y presentan
hinchamiento.
-La carga en las láminas se compensa con la entrada, en el
espacio interlaminar, de cationes débilmente ligados y con
estado variable de hidratación, que pueden ser intercambiados
fácilmente con una solución saturada en otros cationes. Esta
propiedad es la Capacidad de Intercambio Catiónico.
-Debido a estas propiedades se emplean como materiales
cerámicos, absorbentes (purificación de grasas, aceites,
vinos, y otras sustancias, decoloración, soporte de
compuestos activos, pesticidas, fertilizantes, desalación, etc.
o lodos de perforación.
equilibrio completo: un sistema esta en equilibrio cuando ocupa una region del espacio donde no tiende a cambair espontaneamente.
equilibrio metaestable: cuando una o mas reacciones van de la mano a los rangos de equilibrio que son muy pequeños en la escala de tiempo de interes.
equilibrio parcial: un sistema puede tener un equilibrio interno, pero puede tener algunas fugas parciales.
equlibrio local: algunas veces llamado mosaico. es cuando la T la mineralogia o un fluido quimico varian a traves del sistema de interes.
principio de le chatelier. "un equilibrio quimico responde a cualquier perturbacion externa tratando de contrarrestarlo" V de rx es funcion de la concentracion, la T y la P. rx endo, consumen calor. rx exo, liberan calor. aplicacion ley de lechatelier: efecto ion comun , efecto T, efecto P.
minerales carbonatados
se encuentran en ambientes someros - confinados en la actualidad a zonas subtropicales y tropicales - dominados por la aragonita, seguido por la calcita ricas en Mg - producidos por desintegracion de esqueletos de organismos bentonicos - encontrados en ambientes profundos - derivados de esqueletos organismos pelagicos.
caracteristicas de minerales carbonatados: - polimorfos anhidros en sed. y organismos - calcita el mas abundante y estable - aragonita igual abundante.
minerales marinos: sedirita y rodocrosita.
especies quimicas carbonatadas: -carbonato - bicarbonato hco3- - acido carbonico h2co3 - dioxido de carbono disuelto co2, gaseoso.
razones para justificar la dificultad de adaptar la teoria a lso ambientes naturales: efecto al T - efecto la P - existencia polimorfos - efecto tamaño de particulas - efecto de electrolitos - asociacion de iones - efecto de los organismos
Precipitación de CaCO3 en Agua de Mar El agua de mar es una solución concentrada y compleja
-contiene una gran variedad de electrolitos
-abundante materia orgánica viva o muerta
Precipitación-disolución de CaCO3
-El agua de mar está saturada en CO32-
-La precipitación-disolución del CaCO3 está condicionada a pequeñas variaciones en el ambiente marino, tales como:Tº: la precipitación está favorecida donde el agua es cálida y el CO2(g) se pierde por evaporación o por fotosíntesis. El agua fría y la abundancia de CO2 promueven la disolución: la escasez de conchas calcáreas a un profundidad mayor que 4.000 m se puede explicar por la presencia a estas profundidades de masas frías de agua saturadas en CO2, las que se mueven lentamente desde los polos hacia el Ecuador.
-El CaCO3 que precipita del agua puede ser calcita o aragonito, aún no se sabe en qué circunstancias precipita cuál.
-La precipitación puede ocurrir con o sin inducción de organismos
-El CaCO3 se encuentra únicamente en los sedimentos de profundidades oceánicas más someras, desapareciendo rápidamente por debajo de 4,000 a 5,000 m.
-A profundidades mayores la calcita es removida por procesos de disolución antes de que pueda ser enterrada en los sedimentos.
-Aunque el agua de mar superficial está supersaturada con respecto a la calcita (y la aragonita), a profundidades por debajo de 5,000 m aprox. en el Océano Pacífico y 2,000 m en el Océano Atlántico, el agua está subsaturada
Factores que controlan la acumulación de CaCO3 en los sedimentos profundos
- El principal control es la quí mica del agua .
-El grado de saturació n de las aguas sobreyacentes
- Presión
-Aportes:Material detrítico como arcillas,, materia orgánica, carbonato de Ca
Silicatos
- La sílice y los silicatos son los minerales más abundantes de la corteza
- Su formación y alteración en las reacciones agua - roca constituyen la mayor parte de los procesos de meteorización, diagénesis y metamorfismo
- Estas reacciones determinan el conjunto mineral y la cantidad de transferencia de masa entre la solución acuosa y el ambiente mineralógico
- Algunas de estas reacciones se pueden estudiar en el laboratorio
- La dificultad está en las velocidades de reacción extremadamente lentas y la aparición de especies meta estables
Veremos algunas reacciones de equilibrio entre la solución acuosa y el cuarzo, caolín y K-feldespato
fosforita : H3PO4 - H2PO4 ac - HPO4- 2
La abundancia de Ca en distintos ambientes geológicos, permite que el fosfato de Ca sea el fosfato más abundante
Disolución de un Fosfato
Ca3(PO4)2(s) + 2H+ « 3Ca 2+ + 2HPO4-2
Ca3(PO4)2(s) + 4H+ « 3Ca 2+ + 2H2PO4-
Mecanismos de Precipitació n
- Aguas de ríos aprox. 20 ìg/l de fosfato disuelto
- Aguas oceánicas aprox. 90 ì/l de fosfato disuelto
Posible explicación: Retrabajos extensivos de calizas.
Precipitación directa con la participación de organismos.
Depósitos del SE de USA (evidencias de retrabajo).
Formación Fosforia, indican precipitación directa por estructuras sedimentarias bien preservadas
Precipitació n Directa de Fosfatos
Precipitan como nódulos o costras, y está n compuestos principalmente de apatita.
Su formació n se correlaciona con areas de alta productividad orgánica.
La descomposició n de materia orgánica (mayoritariamente de conchas y esqueletos) aumenta la concentración de fosfato de las aguas y se depositan fofatos.
La concentració n de fosfato en las fosforitas generalmente es cercana al 30%
Evaporitas
- Facies evaporíticas
- cuencas cerradas
- cuencas marginales restringidas
distribución de carbonato y sulfato
El agua de mar es un complejo buffer de pH: 8 - 8.4
El agua se concentra por evaporación en:
Lagos salados
Cuencas con barreras
Lentes de agua entre la capa de agua media superior y la media inferior en zonas costeras
Según Clima
- Climas Húmedos: abundante CO2 , > concentración de
carbonatos CO=3 , HCO3-, H2CO3 , > acidez , > poder de
lixiviación , Catión dominante: Ca++ , Anión dominante:
HCO3- , disolución de calizas
Climas Á ridos: < concentració n de CO2 , Ca++ y CO3=
,Precipitados en los horizontes B de los suelos. Predomina la
alcalinidad producida por la hidró lisis. Catió n dominante: Na+
Aniones dominantes: Cl- y SO4=
Coloide
El coloide presenta aparente homogeneidad y gran estabilidad
La suspensión presenta partículas visibles y decanta
rápidamente
-Existen coloides hidrofílicos e hidrófobos
-Un coloide se puede separar de una solución verdadera a
través de una membrana (colodión) por un proceso de diálisis
-Los coloides dispersan la luz (efecto Tindall) y un electrolito
difunde a través de un coloide dejando bandas rítmicas (anillos
de Liesegang) reconocibles en las bandas de las ágatas
-La enorme superficie de un coloide, permite una gran
capacidad de adsorció n de iones
Propiedades de las arcillas
La mayor parte de las propiedades físico-químicas de las
arcillas derivan de su morfología laminar,pequeño tamaño, y
de las sustituciones isomórficas en las láminas que dan lugar
a la aparición de cargas residuales.
-Presentan una gran superficie específica activa, con enlaces
no saturados que les permite interaccionar con muchas
sustancias, especialmente con compuestos polares, ej.agua.
-Tienen un comportamiento plástico en mezcla con agua,
soportan una elevada proporción sólido/líquido y presentan
hinchamiento.
-La carga en las láminas se compensa con la entrada, en el
espacio interlaminar, de cationes débilmente ligados y con
estado variable de hidratación, que pueden ser intercambiados
fácilmente con una solución saturada en otros cationes. Esta
propiedad es la Capacidad de Intercambio Catiónico.
-Debido a estas propiedades se emplean como materiales
cerámicos, absorbentes (purificación de grasas, aceites,
vinos, y otras sustancias, decoloración, soporte de
compuestos activos, pesticidas, fertilizantes, desalación, etc.
o lodos de perforación.