Soru:
Dünya'nın çekirdeği neden indirgenmiş bir durumda? ($ \ text {Fe} $ ve $ \ text {Ni} $)
Meatball Princess
2019-03-24 10:00:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Yerçekimsel farklılaşmanın, Dünya'nın hâlâ erimiş haldeyken katmanlı yapısına neden olduğunu anlıyorum. Ancak, neden daha ağır bileşenler indirgenmiş bir durumda, yani metal $ \ text {Fe} $ ve $ \ text { Oksitlenmiş durum yerine Ni} $ ? Bunun nedeni yüksek sıcaklık ve basınç mı?

James ne dedi. Tahminim yüksek sıcaklık, ancak demir oksitlerin metalik demire termal ayrışma sıcaklığı hakkında bilgi ararken hiç şansım olmadı.
Belki orada oksijen olmadığı için?
Ya da muhtemelen Fe ve Ni O'dan daha ağır olduğu için. Ancak, bu sorular Earth Science SE'ye taşınmalıdır.
Sanırım cevabın, oksitlerin yoğunluklarına karşı indirgenmiş formlar ve kimyasal reaksiyon enerjileri hesaba katılarak, maddenin yerçekimi potansiyel enerjisini en aza indirmek için dağıtılmasıdır. Tüm demir, silikon ve magnezyumu oksitlemek için yeterli oksijen yoktur, bu nedenle en düşük enerji çekirdekte indirgenmiş demir ile elde edilir. Bu gezegen bilimi sorusudur, ancak uzmanlık kimyada olabilir.
Demir-Nikel çekirdeklerinin belirli bir sıcaklığa ve sıvı çekirdeğe ulaşılıncaya kadar oluşmadığı düşünülmektedir. Ama bunun nedeni, başlangıçta saf Demir ve Nikel olması ya da Oksijen'in işlenip işlenmemesi. . . Emin değilim. Bazı saf demir ve nikel muhtemelen kayalık göktaşlarında bulunur, sadece yayılmış, merkezde yoğunlaşmamış. https://en.wikipedia.org/wiki/Meteorite#Meteorite_types Gezegensel oluşum yapmak zorunda olduğu için, bu yüzden astronomiye ve yer bilimine uyduğunu düşünüyorum.
Iki yanıtlar:
Gimelist
2019-03-29 13:09:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Çünkü hepsini oksitleyecek kadar oksijen yoktu. Dünyada sadece çok fazla oksijen var. Çoğu, oksijene daha yüksek afiniteleri olan elementleri oksitlemeye gitti: silikon, magnezyum, kalsiyum, alüminyum, vb. Demir ve nikelin oksijene daha az afinitesi vardır, bu yüzden oksijen kalmayıncaya kadar bir kısmını oksitleyerek başlarsınız.

Ancak hala oksitlenmemiş demir ve nikel kaldı! Yani bu sadece özüne batıyor.

Daha fazla bilgi.

John
2019-03-30 09:25:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Çünkü erken toprak ve dünyanın şu anki yüzeyi çok farklı koşullar.

Oluşan toprakta bulunan herhangi bir oksitlenmiş demir, gezegen erimişti, Bir kez ısıtıldığında oksijen, daha yüksek afiniteye sahip elementler tarafından hızla sıyrılırdı. Örneğin silikon, oksijene karşı çok daha yüksek bir afiniteye sahiptir, bu nedenle gezegenin büyük bir kısmı silikatlardan oluşur. Oluşum sırasında toprak materyali yoğunluğa göre ayrılır. oksijen ve oksitler, ağır metallere kıyasla çok hafiftir. En başta mevcut olan herhangi bir oksit, dünya eriyecek kadar kütle ve enerji oluşturduğundan, ısıtıldıktan sonra oksijeni daha yüksek afiniteye sahip diğer maddelere çabucak bırakırdı.

Bugün bulmak zor. yüzeyde oksitlenmemiş demir, ancak demir büyük miktarlarda oksitlenmeye başlamadan önce yaşam diğer oksitlenebilir malzemelerin çoğunu kilitlemek zorunda kaldı. Yeryüzündeki oksitlenmiş demirin çoğu, ancak fotosentez geliştikten ve atmosferi oksijenle doldurduktan sonra (bölünen su) oksitlendi, çekirdek o oksijenden inanılmaz derecede iyi yalıtılmış, serbest oksijen, manto konveksiyonu ile taşınamayacak kadar hafif. Atmosferdeki tüm oksijeni kullansanız bile, çekirdeğin% 1'ini bile oksitlemeyeceği için çok fark etmezdi.

Bu cevap yanlış. Fotosentez tarafından üretilen oksijen hiçbir yerde görünmedi. Bu, Dünya'da halihazırda çeşitli biçimlerde mevcut olan ve çekirdek-manto farklılaşma sürecine katılan oksijendi.
Biraz daha eklemek için: yüzey oksidasyonu derinlere gitmez. Süperjen ortamlarda belki 100 metre derinlikte. Aşağıya doğru inen bir levhada bazı batık çökeltileriniz varsa, oksitlenmiş malzeme onlarca veya birkaç yüz kilometreye ulaşırsa şanslı olabilirsiniz. Çekirdek yaklaşık 3000 kilometre derinlikte. Bu kadar derin bir şey üzerinde herhangi bir atmosferik oksidasyonun etkisi yoktur.
@Gimelist su formunda mevcuttu, hidrojenin demirden çok daha yüksek afinitesi vardı, bu yüzden oksijenin demiri oksitlemek için gerçekten mevcut olmamasıydı. dolayısıyla "serbest oksijen" terimi
ve CO2. Ama konu bu değil. Cevabınız, eğer atmosferik oksijen varsa, demiri oksitleyebileceğini ima ediyor. Hayır, ilk başta ne yapılırsa onu oksitlemiş olurdu (hidrojen ve karbon olsun). Bunlar iki farklı ayrı süreç veya “döngü” dür. Dahası, atmosferde% 100 O2'ye sahip olsak bile, çekirdeğin yüzeyini bile çizmezdi. Çekirdeğin kütlesi, atmosferin kütlesinden tamamen farklı bir büyüklük düzeyindedir.
hidrojenin daha az erişilebilir bir biçimde kilitlenmesi dışında, büyük oksijenlenme olayı sırasında oksijenin bu kadar çok demiri oksitlemesinin nedeni budur. Serbest oksijen, mevcut tüm demiri oksitleyene kadar atmosferde birikebilir. evet, oksitleyebileceği çekirdek miktarı önemsiz olurdu, ancak herhangi birini oksitleyen tek kaynak budur
Dünya yüzeyinde ve atmosferde meydana gelen tüm redoks reaksiyonları, Dünya'nın çekirdeğinin oksidasyon durumu ile tamamen alakasızdır. Dünya atmosferinde% 0 oksijen olsaydı veya tam tersi olsa bile - Venüs'ün basıncına ama tamamen saf oksijene sahip bir atmosferimiz vardı, bu çekirdek için hemen hemen hiçbir şey ifade etmeyecektir. İkisi (neredeyse) tamamen ayrı süreçlerdir. Çekirdek Dünya'nın ilk yıllarında oluştu ve o zamandan beri oksidasyon durumu, atmosferdeki oksijen, hidrojen veya karbon (hangi biçimde olursa olsun) ne olursa olsun çok az dalgalandı.
OP'lerin yanlış anlaşılmasıyla ilgilidir, demirin kolayca oksitlendiği yüzey koşullarında kullanılırlar.
OP yüzey hakkında hiçbir şeyden bahsetmedi. Son düzenlemeleriniz de yanlış. Oksijen, aynı P ve T koşullarında demir kadar yoğun olmasa da, oksijen katı toprakta (yani atmosfer dışında herhangi bir şey) serbest bir element olmadığı için önemsizdir. İkinci olarak, çekirdeğin batması sırasında "zorla" ile neyi kastettiğin açık değil. Oksijen dışarı atılmaz. Başka şeylerle bağ kurar. Açıkça tüm demiri oksitlemeye yetecek kadar oksijen olmadığı için, ne anlama gelirse gelsin, "zorla atılabilecek" "fazlalık" yoktu.
Bu iyi bir nokta, gezegen oluşumunun nasıl geçerli olduğuna dair daha derin bir açıklama ekleyeceğim. OP soruyu soruyorsa, gezegen oluşumunu anlamadıklarını varsayın.


Bu Soru-Cevap, otomatik olarak İngilizce dilinden çevrilmiştir.Orijinal içerik, dağıtıldığı cc by-sa 4.0 lisansı için teşekkür ettiğimiz stackexchange'ta mevcuttur.
Loading...