GEOKIMIA SOAL PR
BAB 1 1.Jelaskan hubungan hubungan antara theori Doppler dengan Expanding Expanding Theori dan Big Bang Bang Theori ! Jawab : Teori dentuman besar (Teory BingBang) dikembangkan berdasarkan pengamatan pada stuktur alam semesta beserta pertimbangan teoritisnya. Pada tahun 1912 Vesto Slipher berhasil mengukur geseran Doppler “nebula “ nebula spiral ” untuk pertama kalinya (nebula (nebula spiral merupakan istilah lama untuk galaksi spiral ). ). Dengan cepat ia menermukan bahwa hampir semua nebula-nebula itu menjauhi bumi. Ia tidak berpikir lebih jauh lagi mengenai implikasi fakta ini. Dan sebenarnya pada saat itu, terdapat kontroversi apakah nebula-nebula nebula-nebula ini adalah “ pulau semesta” semesta” yang berada di luar galaksi Bima Sakti kita. Sepuluh tahun kemudian, Alexander Alexander Friedmann, Friedmann, seorang kosmologis dan matematikawan rusia, menurunkan persamaan Friedmann dari persamaan relativitas umum Albert Einstein. Einstein. Persamaan ini menunjukkan bahwa alam semesta mungkin mengembang dan berlawanan dengan model alam semesta yang statis seperti yang diadvokasikan oleh Einstein oleh Einstein pada pada saat itu.
2.Bagaimana cara menghitung umur alam semesta ! Berapa umurnya. Jawab :
Dengan mengekstrapolasikan ke belakang sampai pada suatu waktu dan tingkatan dimana alam semesta mengkerut kesuatu titik atau ketika semua benda di alam semesta telah terkonsentrasi ke daerah yang sangat kecil. Dengan perkiraan tertentu sebagai rata-rata 9
pengembangan, secara astronomi umur alam semesta terhitung ter hitung ± 16x10 16x10 tahun. Atau dengan cara lain, dari sisa keradioaktifan uranium saat sekarang, lalu dibandingkan dengan waktu setengah umurnya. Ketemulah umur awal uranium yang sama dengan umur bumi terbentuk. Dapat juga dengan cara lain memperkiraan umur alam semesta dengan Dengan menggunakan isotop-isotop timbale ( 204Pb,
206
Pb,
208
Pb)
204
Pb = tidak
radioaktif, jadi jumlahnya sekarang sama seperti saat terbentuknya. Maka jika sekarang jumlanya t otal Pb dapat dihitung, kemudian ke mudian dikurangi jumlah 208
dan
Pb . Sedangkan
206
Pb dan
208
204
Pb ketemulah jumlah
206
Pb
Pb adalah hasil sisa peluruhan dari Uranium dan Th.
3.Apa yang sdr ketahui ttg : a). meteor besi, b). meteor stoney Jawab :
a) Meteor besi tidak mengandung uranium tetapi mengandung sejumlah kecil timbale dengan kadar 204Pb serta beberapa material alam.
b) meteor stoney mengandung sejumlah uranium yang terukur, dan adanya timbale menunjukkan efek penambahan yang kontinyu dari timbale radioaktif dalam perbandingan 206
204
Pb/
Pb dan
207
204
Pb/
Pb yang lebih tinggi daripada timbale dari meteor besi.
4. Buktikan bahwa meteor besi tidak mengandung unsur radioaktif Jawab :
Meteor besi hanya mengandung
204
Pb saja yang merupakan unsur yang bersifat tidak
radioaktif karena jumlah yang ada sekarang sama dengan jumlah asal ketikan terbentuk (bukan berasal dari uranium).
5. Sebutkan beberapa gagasan tentang sistem matahari dan jelaska n masing-masing. Jawab : Laplace (1796)
Asal mula system matahari adalah adanya rotasi lemah dari matahari, karena adanya kontraksi yang disertai dengan kenaikan kecepatan rotasi, menyebabkan menjauhkan diri dari pusat oleh adanya gaya sentrifugal. Clerk Maxwell (ahli fisika) 60 th kemudian
Tidak setuju dengan pendapatnya Laplace. Alasannya: konsentrasi momentum angular ada di planet bukan di matahari, lingkaran gas yang mengental menjadi planet. Kebangkitan teori Buffon
Dibangkitkan lagi oleh Chamberlain dan Multon (AS) dan Jeans dan Jeffreys (Inggris) Pembentukan bumi dan planet lain adalah sobekan material matahari oleh tabrakan atau pendekatan bintang lain. Hipotesis Chamberlain dan Multon : Planet-planet adalah kumpulan dari partikel-partikel
padat yang kecil (planetesemal). Hipotesis Jeans-Jeffreys : Planet-planet dibentuk oleh kondensasi masa gas yang pijar.
BAB 2 1.Mengapa hukum-hukum fisika dpt digunakan utk mengetahui sifat-s ifat bumi? Jawab :
Fisika merupakan salah satu bagian dari Ilmu Pengetahuan Alam atau dikenal dengan sains. Sains merupakan cabang pengetahuan yang berawal dari fenomena alam. Sains didefinisikan sebagai sekumpulan pengetahuan tentang obyek dan fenomena alam yang diperoleh dari hasil pemikiran dan penyelidikan ilmuwan yang dilakukan dengan keterampilan bereksperimen dengan menggunakan metode ilmiah. Fisika berhubungan dengan materi dan energi, dengan hukum-hukum yang mengatur gerakan partikel dan gelombang, dengan iteraksi antar partikel, dan dengan sifat-sifat molekul, atom dan inti atom, dan dengan sistem berskala lebih besar seperti gas, zat cair, zat padat. Beberapa orang menganggap fisika sebagai sains atau ilmu pengetahuan yang fundamental karena merupakan dasar dari semua bidang sains lain. Dengan demikian, pada hakikatnya sains atau fisika merupakan ilmu pengetahuan tentang gejala alam yang dapat digunakan untuk mengungkap sifat-sifat bumi, yang dituangkan berupa fakta, konsep, prinsip dan hukum yang teruji kebenarannya dan melalui suatu rangkaian kegiatan dalam metode ilmiah.
2.Bagaimana peristiwa gempa bumi dpt digunakan utk mengetahui ttg keadaan ruangan di dalam bumi? Jawab :
Getaran gempa bumi menimbulkan 2 tipe gelombang yang saling tegak lurus, dengan kecepatan yg tidak sama. a).gelombang primer (P), analog dengan gelombang bunyi di udara. Merambat dengan cepat, tercatat di seismograf. b).gelombang sekunder (S), analog dengan gelombang cahaya. Merambat lebih lambat. Vibrasinya tegak lurus thd gel P. Terdeteksi di seismograf dengan waktu yg berbeda.
3.Interpretasi dari data apa saja yg digunakan utk mengetahui struktur internal bumi ? Jawab :
Dari interpretasi data gunung api, dari data-data
geofisika, kelimpahan relative
unsure-unsur dan komposisi meteorit.
4.Jelaskan bagaimana struktur internal bumi ? Jawab :
Struktur internal Bumi tersusun dari: a.
Kerak Bumi (Crust):Kerak bumi merupakan lapisan paling luar dan paling tipis. Kerak
bumi terdiri dari dua jenis, yaitu kerak benua dan kerak samudra. b.
Mantle : Mantel berada di bawah langsung dari kerak bumi. Mantel terdiri dari upper
mantle dan lower mantle. Upper mantle terdiri dari: -Litosfer : Lapisan litosfer meliputi kerak bumi hingga astenosfer dengan ketebalan mencapai 100 km. Lapisan ini relatif dingin sehingga memiliki batuan yang
bersifat keras. Litosfer juga merupakan zona gempa bumi, pembentukan pegunungan, gunung api dan continental drift. -Astenosfer : Kedalaman astenosfer berkisar 75 hingga 125 km. Astenosfer bersifat plastik dan lemah dengan densitas rendah. c.
IntiBumi (Core) : Inti bumi merupakan bagian bumi yang paling dalam. Core berbentuk
bulat dengan radius 3470 km dan tersusun dari besi dan nikel. Inti bumi dapat dibagi menjadi dua, yaitu inner core dan outer core. Inner core bersifat padat dan memiliki densitas sekitar 13 gr/cm3 dengan radius 1220 km. Sedangkan outer core bersifat cair dan memiliki densitas 11 gr/cm3. Outer core mengelilingi inner core dengan ketebalan ratarata 2250 km
5.Akibat dari pengaruh temperatur dan tekanan pada mineralogi pirolit menyebabkan 4 kelompok kristal yg berbeda . Jelaskan dan sebutkan! Jawab :
a. olivin dan amphibol……………………………….amphibol b. olivin + Al miskin piroksin + plagioklas…………...plagioklas pirolit c. olivin + Al kaya piroksin + spinel………………….piroksin pirolit d. olivin + Al miskin + garnet………………………...garnet pirolit
6.Bagaimana terjadinya medan magnit bumi ? Jawab :
Banyak teori yang menjelaskan tentang proses adanya magnet bumi salah satu teorinya yaitu "Dynamo theory", teori ini cukup rumit dan melibatkan persamaan matematika yang cukup rumit, pertama diajukan oleh Joseph Larmor pada tahun 1919. Kurang lebih teori ini menyebutkan bahwa di dalam perut bumi terdapat besi dalam wujud cair yang bertindak sebagai objek yang sangat konduktif, disebut sebagai dinamo (dynamo) berfungsi menghasilkan kembali (regenerate) medan magnet di dalam dirinya sendiri. cairan panas ini mengalir di dalam bumi karena perputaran bumi sejak terbentuknya tata surya. Pada kasus ini medan magnet diyakini dihasilkan dari konveksi dari besi cair, di dalam cairan inti bagian luar, sejalan dengan efek corioli (Coriolis effect) yang disebabkan oleh rotasi planet yang mengarahkan arus bergulung sejajar dengan kutub utara-selatan. saat cairan konduktif mengalir, arus listrik akan terinduksikan, yang kemudian kembali menghasilkan medan magnet yang lain. saat medan magnet ini menguatkan medan magnet yang sebelumnya, dinamo terbentuk dan menjadi stabil. Jadi, Medan magnet bumi berasal dari reaksi antara inti
dalam bumi, inti dalam itu sendiri merupakan logam padat dan inti luar berupa materi cair yang sebagian besar'a adlh logam. Kedua inti ini masing-masing berputar berlawanan arah. Inti dalam berotasi dan inti luar ber-revolusi mengelilingi inti dalam dengan arah yang berlawanan. sumbu putar keduanya adalah garis utara magnet, pusat bumi, dan selatan magnet. Gesekan antar logam (kedua inti tersebut) ini yang menghasilkan medan magnet bumi.
7.Apa saja akibat pengaruh gelombang seismik ? Jawab :
Gelombang seismik adalah rambatan energi yang disebabkan karena adanya gangguan di dalam kerak bumi, misalnya adanya patahan atau adanya ledakan. Energi ini akan merambat keseluruh bagian bumi dan dapat terekam oleh seismometer. Efek yang ditimbulkan oleh adanya gelombang seismic dari gangguan alami (seperti : pergerakan lempeng (tektonik), bergeraknya patahan, aktivitas gunung api (vulkanik), dsb) adalah apa yang kita kenal sebagai fenomena gempa bumi.
BAB 3 1.Apa manfaat hukum termodinamika dalam geokimia? Jawab :
a. Member pendekatan pada masalah : stabilitas, kesetimbangan, perubahan kimia. b. Memprediksi pada masa lalu (dengan ekstrapolasi) c. Dapat mengetahui suatu perubahan geologis yang tidak dapat dilakukan di laboratorium. Contoh :mempelajari stabilitas jadeite, NaAlSi2O6
2.Dimana (dalam hal apa) hukum termodinamika I diterapkan ? Jawab :
Di laboratorium, Proses Adiabatik adalah suatu proses dimana tidak ada kalor yang dibiarkan mengalir kedalam atau keluar system ; Q = 0 . Situasi ini bisa terjadi jika system terisolasi dengan baik, atau proses terjadi dengan sangat cepat sehingga kalor mengalir sangat lambat, tidak memiliki waktu mengalir kedalam atau keluar. Pemuaian gas yang sangat cepat pada mesin pembakaran dalam merupakan salah satu contoh proses yang hamper adiabatic.
Pemuaian adiabatic yang lambat dari gas ideal mengikuti kurva seperti gambar yang diberi label AC.
3.Walaupun mineral jadeite dapat terjadi secara alami, tetapi pembuatan mineral jadeite di laboratorium sulit dilakukan. Mengapa hal ini dapat terjadi ? Jelaskan ! Jawab :
NaAlSi3O8
NaAlSi2O6
Albit
NaAlSiO4
Jadeite
+
+
………….. reaksi 1
Kuartz
NaAlSi3O8
NephelinAlbit
NaAlSiO4
+ SiO2
NaAlSi2O6 ………. Reaksi 2 Jadeite
SiO2
NephelinKuartz
NaAlSi2O6 …………. Reaksi 3 Jadeite
Pada t = 250 dan P = 1atm, reaksi 1 cenderung beralih dari kanan ke kiri (berarti jadeite tidak terbentuk. Reaksi 2 dan 3 beralih dari kiri ke kanan, dengan pembentukan jadeite. Hal tersebut terjadi reaksi di alam. Di laboratorium tidak dapat dibuat, karena melibatkan : a.
Energy aktivasi
b.
Tingkat reaksi.
4.Jelaskan , bagaimana proses perubahan olivin menjadi piroksen ? Jawab :
Peridotit batuan intrusi ultrabasa adalah satu. Terutama terdiri dari olivin dan piroksen. Konten Olivine dapat berkontribusi sebesar 40% sampai 90%, piroksen adalah orthopyroxene atau clinopyroxene. Kadang-kadang dengan hornblende ringan dan biotit atau kromit. Berwarna hijau gelap, dengan struktur granular, struktur pelek reaksi yang mengandung struktur, spons struktur meteorit besi. Menurut jenis dan isi dari piroksen, dapat dibagi lagi menjadi orthopyroxene (terutama terdiri dari olivin dan komposisi piroksen), clinopyroxene murni batu (terutama terdiri dari olivin dan komposisi clinopyroxene), dua-hui (clinopyroxene Stone dan orthopyroxene baik konten hampir sama). Pada suhu, tekanan
tertentu, dengan efek hidrotermal terjadi perubahan, misalnya dengan hidrasi menjadi serpentine setelah olivin dan brucite, silisifikasi menjadi serpentine setelah olivin, peran karbonasi forsterit menjadi serpentin dan magnesium. Berkaitan dengan mineral kromium, nikel, kobalt, platina, asbes, talk dan sejenisnya. Murni, transparan, tidak retak, dengan peridot hijau zaitun sebagai batu permata. Deposito batu permata Peridot dengan nilai ekonomi tinggi.
5.Apa perbedaan antara kristal dengan gelas ? Jawab :
Perbedaan penting adalah bahwa dalam bentuk kristal atom tersusun dalam jaringan periodic secara simetris, sedangkan dalam gelas derajad orientasinya dan periodisitasnya sangat lebih rendah.
6.Sifat geometri muka kristal ditentukan oleh apa ? Jawab :
Meskipun istilah "kristal" memiliki makna yang sudah ditentukan dalam ilmu material dan fisika zat padat, dalam kehidupan sehari-hari "kristal" merujuk pada benda padat yang menunjukkan bentuk geometri tertentu. Berbagai bentuk kristal tersebut dapat ditemukan di alam. Bentuk-bentuk kristal ini bergantung pada jenis ikatan molekuler antara atom-atom
untuk
menentukan
strukturnya,
dan
juga
keadaan
terciptanya
kristal
tersebut. Bunga salju, intan, dangaram dapur adalah contoh-contoh Kristal.
7. Bagaimana penemuan difraksi sinar X terhadap kristal ? Jawab :
Dalam penemuan itu menunjukkan bahwa dalam tingkatan kristal ada keteraturan, sistematika penyusun atom. Penyusun atom secara besar-besaran menentukan sifat fisika dan sifat kimia senyawa kristal dan menjadi suatu ciri-ciri fundamental.
