地球化学东华工大学地球化学课件4 TJH.ppt

一 自然作用体系和自然作用产物 一 自然作用体系和自然作用产物 一 自然作用体系及自然作用产物 一 自然作用体系及自然作用产物 一 自然作用体系及自然作用产物 一 自然作用体系及自然作用产物 一 自然作用体系及自然作用产物 一 自然作用体系及自然作用产物 一 自然作用体系及自然作用产物 二 自然体系中元素的赋存形式 二 自然体系中元素的赋存形式 二 自然体系中元素的赋存形式 二 自然体系中元素的赋存形式 二 自然体系中元素的赋存形式 二 自然体系中元素的赋存形式 二 自然体系中元素的赋存形式 二 自然体系中元素的赋存形式 二 自然体系中元素的赋存形式 二 自然体系中元素的赋存形式 二 自然体系中元素的赋存形式 ?﹤2.5——半径大电价低的碱性阳离子，在水溶液中同H+争夺O2-的能力弱，其氧化物溶于溶液，带出O2-，形成简单的阳离子和OH-, 如 CaO +H2O=Ca2+ +2OH- ?=2.5~8.0——两性离子，多偏高价和具中等半径，在水溶液中与H+争夺O2-的能力弱，其氧化物易与水形成氢氧化物沉淀，如Fe2O3+3H2O=2Fe(OH)3 ?﹥ 8.0——为离子半径小的高价阳离子，在水溶液中争夺O2-的能力比H+强，使H+游离，溶液显酸性；如  SO3+H2O=2 H+ + SO4 2- 二 自然体系中元素的赋存形式 二 自然体系中元素的赋存形式 二 自然体系中元素的赋存形式 二 自然体系中元素的赋存形式 二 自然体系中元素的赋存形式 三 元素的地球化学分类 三 元素的地球化学分类 三 元素的地球化学分类 三 元素的地球化学分类 三 元素的地球化学分类 三 元素的地球化学分类 三 元素的地球化学分类 四 自然界元素结合的主要规律 4.1 元素结合规律的微观控制因素——晶体化学 （4）原子和离子的其它性质 ①配位数:指原子（金属晶体）或离子（离子晶体）周围紧邻的原子或异号离子数。 ②极化:在外电场的作用下，原子或离子的电子云的大小、形状发生变化的现象称为极化。 ③离子电位：等于电荷与半径之比。?=Z/r ④晶格能:相互远离的离子结合生成离子晶体时释放的能量称为晶格能。 4.1 元素结合规律的微观控制因素——晶体化学 ① 离子键：不同元素的原子经得、失电子呈离子状态，离子间的结合力主要为静电引力，称为离子键。 ② 共价键：原子间的相互作用为电子云的相互重叠 或穿透，称为共价键。 ③金属键：金属物质中没一个原子都失去一些电子，这些电子在金属物质中可以自由流动，所以金属有良好的导电性和导热性。 ④分子键：分子内部是离子键或共价键，分子间依靠偶极间作用力相互结合，称为分子键。 ⑤氢键：带正电荷的H+和带负电荷的离子(O2-、N3-)之间的静电键。 4.1.3 元素和化合物的性质 1）? 化学键类型 化学键的类型是影响元素及化合物溶解的重要因素之一。具有分子晶格的化合物，在晶格结点上的单个分子内部，原子常常以共价键或极性键相联系，但在各个分子之间则是由较弱的分子间力联结的。破坏分子晶格，只需较小的能量。所以分子晶格的物质较易变成液态或气态。对具有离子键化合物，其熔点和沸点一般较高，但其中许多化合物易于水，并在水中解离为离子。而对共价键的化合物，由于这种键性很老，所以化合物的熔点和沸点均较高，另外，硬度也很大，所以，这些化合物一般很难溶解。 2）? 离子的电价和半径 金属离子的电价愈高，就形成愈难溶解的化合物。一般碱金属的化合物通常是易溶的，如: NaCl, Na2SO4等；二价碱土金属则形成较难溶解的化合物，如：CaCO3，CaSO4等；三价金属，如Al、Fe的化合物更难溶解。阴离子也有同样的规律性，三价阴离子PO43-产生的化合物比二价阴离子SO42-和一价阴离子产生的化合物更难溶解。 另外，同一元素不同电价的离子具有不同的溶解能力。一般低价的离子比高价的离子易溶，例如：Fe2+Fe3+, V3+V5+等。 原子半径和离子半径对元素溶解的影响主要是通过半径对元素间的类质同像置换的控制而体现出来的。当矿物分解其中的主要元素转入溶液时，半径与该主要元素相近，并在晶格中类质同像该主要元素的微量元素，就失去保持在晶格中的前提，因而，也随之转入到溶液。 例如： 某溶液作用于花岗岩，使花岗岩发生钾长石化。这一过程使斜长石晶格破坏，在斜长石中Sr与Ca呈类质同像，而Rb、Ba在钾长石中与K发生类质同像。因此，斜长石晶格的破坏，使Sr失去了在斜长石中与Ca发生类质同像的前提，因而Sr转移到溶液中，相反新形成的钾长石。可以从溶液中吸取Rb和Ba，使Rb和Ba在溶液中析出。 离子半径也在一定程度上影响着化合物的溶解度。一般情况下，离子键矿