Вопрос 51. Количественные характеристики концентрации химических элементов в геохимических системах: кларк, коэффициент концентрации, кларк концентрации, коэффициент аномальности.

В геохимии наряду со способами выражения состава смесей, принятых в физике и химии, используются специфические способы оценки содержания химических элементов в природных средах.

Кларк – это мера содержания элемента в земной коре. Это важнейшая геохимическая оценка относительного содержания элемента.

Для регистрации динамики миграции в конкретных природных системах, географических зонах, локальных территориях и т.д. используется величина, определяемая как отношение средней концентрации химического элемента в рассматриваемом объекте к кларку этого элемента. Эта величина называется кларком концентрации (КК). Сравнение кларков концентрации какого-либо элемента в разных природных системах и обстановках миграции даёт сведения об избирательности систем к этому элементу.

Отношение локального значения геохимического показателя к фоновому значению называется коэффициентом аномальности или коэффициентом контрастности. Если показателем является концентрация элемента, то применяют термин – коэффициент концентрации (К_с).

Вопрос 52. В чем проявляется уникальность химических и геохимических свойств водорода? Объясните причины этой уникальности исходя из представлений о строении атома.

Химические свойства Молекула водорода состоит из двух атомов. Химическая связь в молекуле водорода — ковалентная неполярная, так как образована атомами с одинаковой электроотрицательностью (атомами одного вида). Общая связывающая электронная пара находится в середине между ядрами взаимодействующих атомов. Благодаря обобщению электронов молекула водорода более энергетически устойчива, чем отдельные атомы водорода.

Химическая связь в молекуле водорода прочная: чтобы разорвать все молекулы водорода в 1 моль простого вещества, необходимо затратить энергию в 436 кДж, поэтому активность молекулярного водорода при обычной температуре мала. Для разрыва связи требуется активация молекулы — необходимы повышение температуры, электрическая искра, свет. Для водорода характерны следующие реакции с простыми веществами.

Геохимия водорода Водород — основной строительный материал вселенной. Это самый распространённый элемент, и все элементы образуются из него в результате термоядерных и ядерных реакций. На Земле содержание водорода понижено по сравнению с Солнцем, гигантскими планетами и первичными метеоритами, из чего следует, что во время образования Земля была значительно дегазирована и водород вместе с другими летучими элементами покинул планету во время аккреции или вскоре после неё. Свободный водород H2 относительно редко встречается в земных газах, но в виде воды он принимает исключительно важное участие в геохимических процессах. В состав минералов водород может входить в виде иона аммония, гидроксил-иона и кристаллической воды. В атмосфере водород непрерывно образуется в результате разложения воды солнечным излучением. Он мигрирует в верхние слои атмосферы и улетучивается в космос.