地球化学复习资料11238

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1、地球化学复习资料第一章绪论一、地球化学的定义地球化学是研究地球及子系统(含部分宇宙体)的化学组成、化学作用和化学演化的科学（涂光炽）。地球化学是研究地球的化学成分及元素在其中分布、分配、集中、分散、共生组合与迁移规律、演化历史的科学。二、地球化学研究的基本问题第一：元素（同位素）在地球及各子系统中的组成（量）第二：元素的共生组合和存在形式（质）第三：研究元素的迁移（动）第四：研究元素（同位素）的行为第五：元素的地球化学演化第二章自然体系中元素的共生结合规律一、元素地球化学亲和性的定义在自然体系中元素形成阳离子的能力和所显示出的有选择地与某种阴离子结合的特性称为元素的地球化学亲和性。二、

2、亲氧元素、亲硫元素与亲铁元素的特点①：离子结构：最外层2、8个电子稳定结构，最外层18电子，最外层8—18电子②：电负性：较小，大，③：化学键：离子键，共价键，金属键④：氧化物的生成热：氧化物生成热大于FeO，小于FeO，氧化物小于亲氧元素、硫化物小于亲硫元素⑤：集中分布情况：岩石圈，硫化物——氧化物过渡圈，铁—镍核⑥：容积曲线：下降部分，上升部分，最低部分三、其它的概念离子电位（π）：是离子电价（W）与离子半径（R）的比值，即π=W/R电离能：指从原子电子层中移去电子所需要的能量。电离能愈大，则电子与原子核之间结合得愈牢固。电子亲和能：原子得到电子所放出的能量（E)叫电子亲和能。E越

3、大，表示越容易得到电子成为负离子。电负性：中性原子得失电子的难易程度。或者说原子在分子中吸引价电子的能力叫电负性。表示为：X=I+E(X：电负性；I：电离能；E：电子亲和能)周期表上，以Li的电负性为1.0，得出其它元素相对电负性。化学键：离子键（电子交换）,共价键（电子共用），金属键（价电子自由移动），范德华键（分子间或惰性原子间，存在弱的偶极或瞬时偶极），氢键（也属分子间静电力，含H的分子与其它极性分子或负离子间)四、元素的地球化学化学分类（戈式分类）亲氧（亲石）、亲硫（亲铜）、亲铁、亲气根据地球中阴离子中氧丰度最高，其次是硫（主要形成氧的化合物和硫化物）；而能以自然金属形式存在的

4、丰度最高的元素是铁，因此，元素的地球化学亲和性主要分为以下三类：①亲氧性（亲石）元素；②亲硫性（亲铜）元素；③亲铁元素。亲氧元素：能与氧以离子键形式结合的金属（半金属）元素称为亲氧元素。包括ⅠA碱金属、ⅡA的碱土金属元素，ⅢA的Al、B,ⅣA的Si,ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB的金属（不含Mo)、ⅦB的Mn等。（元素周期表上部和左部）亲硫元素：能与硫结合形成高度共价键的金属（半金属）元素称为亲硫元素。如Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Cd、Hg等，主要为ⅠB、ⅡB元素，部分ⅢA-ⅦA元素（周期表右下部,其中Br、I、Cl是做为与硫类似的阴离子，可归入亲硫元素系列）。亲铁元素：元素在自然界以金属

5、状态产出的一种倾向。铁具有这种倾向，在自然界中，特别是O，S丰度低的情况下，一些元素往往以自然金属状态存在，常常与铁共生，称之为亲铁元素。亲铁元素基本特征：不易与其他元素结合，因为它们的价电子不易丢失（具有较高电离能）。亲铁元素特点：7原子（注意不是指离子）具有d亚层充满或接近充满，接近18-18+2的外电子层结构（惰性金属型构型），电负性中等，第一电离能较高（原子中电子不易被剥夺，也难以夺取外来电子）常形成金属键晶体（单质或金属互化物）；其氧化物和硫化物的生成热都较小；位于原子容积曲线的最低部分；主要集中于铁-镍核，地壳较少；亲铁元素具有多亲合性，也可亲氧、亲硫，Fe是典型代表。五、

6、类质同象的定义类质同象：某些物质在一定的外界条件下结晶时，晶体中的部分构造位置随机地被介质中的其他质点（原子、离子、配离子、分子）所占据，结果只引起晶格常数的微小改变，晶体的构造类型、化学键类型等保持不变，这一现象称为“类质同象”。2.戈氏法则---适用于岩浆结晶过程的离子键化合物①优先法则：两种元素电价相同，半径较小者优先进入矿物晶格。②捕获允许法则：两种离子半径相似而电价不同时，较高价的离子优先进入矿物晶格。③隐蔽法则：两个离子具有相近的半径和相同的电荷，则它们因丰度的比例来决定自身的行为，丰度高的主量元素形成独立矿物，丰度低的微量元素进入矿物晶格，为主量元素所“隐蔽”。六、Gol

7、dschimdt定律定律一：两个离子，如果他们具有相同的电价和离子半径，则易于交换，并以与他们在整个体系中相同的比例进入固熔体。定律二：两个离子，如果他们具有相同的电价，和相似的离子半径，则较小的离子倾向于进入固体相。定律三：两个离子，如果他们具有相似的离子半径，但是电价不同，那么，电价高的离子倾向于进入固体相。七、自然界元素结合的基本规律三大规律（1）元素的地球化学亲合性（如何分类聚集）（2）类质同像（同类元素在同一矿物占位的关系）（3）晶体