GEOQUIMICA GENERAL 2015-2 GUILLERMO FERNANDEZ CRUZ

4 INFORME DE GEOQUIMICA GENERAL1. Calcular el PH de un medio superficial en el que se han disuelto 10 gramos de Epsomita con

200 ml de agua, teniendo en cuenta el Kw y Kb.Tenemos la hidrólisis de MgSO4

MgSO4 + H2O Mg+2 + SO4-2

Mg+2 + 2H2O Mg (OH)2 + 2H+

Podemos observar que el ion magnesio forma hidróxido dejando iones H+ libres por lo tanto tenemos una idea de que la solución tendrá un pH acido.

En el problema tenemos 10 gramos de MgSO4.7H2O disueltos en 200 ml

En otras palabras tenemos 0.04 moles de Epsomita en 200 ml; es decir una solución de MgSO4.7H2O 0.2M.

Mg+2 + 2H2O Mg (OH)2 + 2H+

0.2 X 2X

KbMg (OH )2=1.2 X10−11

K=¿¿¿

K=[2 X ]2 [X ]

[0.2 ]

K H=K w

K b= 10−14

1.2 X 10−11=8.3x 10−4

K H=8.3 X 10− 4=4 X

3

0.2X=3.5 x10−2

pH=−log¿

2. Explicar los procesos geoquímicos que dan lugar a la precipitación de CaCO3 y de Dolomita en las aguas de mar.

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Esta reacción está controlada principalmente por el pH de la solución, la presión parcial del CO2 (que también se puede expresar como su concentración) y temperatura.

La calcita y dolomita pueden estar formados por precipitación directa del agua del mar, pero la forma más común en la que el calcio y el magnesio liberados originalmente por meteorización química quedan fijados, es mediante la secreción de minerales carbonatados, por animales y plantas.

Factores que controlan la precipitación

La precipitación o disolución de carbonato de calcio en solución acuosa se fundamenta químicamente en las concentraciones de dióxido de carbono, calcio y bicarbonato. Otros factores que condicionan dicho proceso son el pH, la temperatura, presión, profundidad, salinidad, etc.

Potencial de Hidrogeno (PH) y presión interna de CO2

La solubilidad de los carbonatos tiene una estrecha relación con el PH del medio y la presión interna del CO2, tal como se puede notar en las ecuaciones arriba indicadas.

Valores bajos y neutros de (PH) favorecen la disolución y valores altos favorecen la precipitación. Un cambio mínimo del PH en una solución saturada puede provocar la disolución o precipitación masiva de carbonatos. Por otro lado, el incremento de la concentración de CO 2 en el sistema favorece la reacción de disolución y la disminución favorece la precipitación.

El CO2 aumenta con la descomposición de la materia orgánica y disminuye con el calentamiento del agua, aumento de actividad fotosintética de algas, cese de respiración de organismos o a la mezcla de agua marina con agua meteórica.

Temperatura

El incremento de T favorece la precipitación de carbonato de calcio. En medios deposicionales superficiales la temperatura depende del clima y ello a su vez de la ubicación geográfica. En medios deposicionales profundos (plataforma externa, talud, llanura abisal) la T disminuye drásticamente con la profundidad, y ello favorece la disolución. Por estos motivos, las plataformas carbonatadas se forman en mares poco profundos de zonas tropicales.

Presión

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CaCO3 + CO2+H2O Ca+2 + 2HCO3- + Q

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En medios deposicionales, la presión depende de la profundidad. Su influencia en la disolución de carbonatos es notoria sólo en mar profundo. Durante la diagénesis la presión por compactación favorece la disolución y re movilización de los carbonatos.

3. Explicar el por qué el agua subterránea en contacto con las calizas, el PH es más alto que ¿si el agua no está en contacto con el aire?

Las calizas no son solubles en contacto con agua pura, pero el agua de lluvia lleva dióxido de carbono que ha sido absorbido de la atmosfera. Por lo tanto, el agua subterránea se convierte en una disolución acuosa de ácido carbónico que reacciona ante la roca caliza, convirtiéndose en bicarbonato de calcio, el cual es muy soluble; así la roca va poco a poco a poco erosionándose.

Disolución – precipitación de calcita

CO2 (g) + H2O (l) + CaCO3 (s) Ca2+ (ac) + 2 HCO32- (ac)

El CaCO3 se disuelve más, cuanto mayor sea la cantidad de CO2 presente en el agua.

La alcalinidad es causada principalmente por los bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos presentes en solución y, en menor grado, por los boratos, fosfatos y silicatos que puedan estar presentes en la muestra.

En la mayoría de los cuerpos de aguas naturales, la alcalinidad se haya asociada a la presencia de los carbonatos, bicarbonatos y ácido carbónico presentes. Por esta razón la alcalinidad suele tomarse como un indicativo de la concentración de estas sustancias, sin que ello quiera decir, que para todos los casos la alcalinidad se deba exclusivamente al sistema carbonato.

Debido a que el ion bicarbonato tiene características anfóteras, una de las principales consecuencias es la existencia del sistema carbonato en el agua, consiste en que este, le imparte a la misma una ligera “capacidad buffer”. Así la cantidad o concentración del sistema carbonato en el agua determina su capacidad amortiguadora, mientras que la proporción entre los componentes de dicho sistema, CO2, HCO3

-, CO3-2, determinan su valor de pH.

4. Explicar el por qué ocurre las diferentes secuencias de formación de minerales evaporiticos en las diferentes cuencas.

Las evaporitas son rocas formadas por la evaporación de aguas salinas Para que se formen es esencial que el ritmo aguas salinas. Para que se formen es esencial que el ritmo de evaporación exceda al de los aportes de aguas. Estas rocas se pueden acumular en ambientes marinos, marinos marginales y continentales. La mayoría de los depósitos antiguos de mayor desarrollo se han formado en depósitos antiguos de mayor desarrollo se han formado en cuencas marinas hasta marinas marginales.

Son típicas de condiciones climáticas secas, pero la temperatura puede ser muy variada. Aunque son más frecuentes en regiones cálidas, también se forman en zonas áridas de muy altas latitudes.

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La velocidad de acumulación varía de acuerdo a la temperatura. En las regiones frías es mucho más lenta.

Se originan, por tanto, como consecuencia de la evaporación de aguas conteniendo abundantes sales en disolución. Al alcanzarse, por evaporación, el nivel de saturación en las sales correspondientes, se produce la precipitación del mineral que forma ese compuesto. A menudo se producen precipitaciones sucesivas: en un primer momento precipitan las sales menos solubles, y cuando aumenta la evaporación van precipitando las más solubles.

Los experimentos de Usiglio demuestran que cuando se reduce el volumen original del agua de mar; la evaporación de la solución produce el siguiente orden de precipitación de minerales: calcita; calcita + yeso; yeso; yeso+ halita; halita; halita + sales de potasio.

Los parámetros físico químicos más importantes en la formación de evaporitas son la temperatura y la composición de la solución salina parental

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