UniversitÓ degli Studi di Pavia - FacoltÓ di Scienze MMFFNN

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Mineralogia - avanzata

Corsi di laurea:
Scienze chimiche
Docenti:
Tazzoli Vittorio
Anno accademico:
2009/2010
Codice corso:
81723
Crediti formativi:
3
Ambiti:
GEO/06
Decreto Ministeriale:
509/99
Ore di lezione:
25
Lingua di insegnamento:
Italiano

ModalitÓ

Esame orale

Prerequisiti

Frequenza dei corsi di Chimica Generale e Inorganica I e di Mineralogia - base.

Programma

Aspetti geometrici del legame ionico: raggi ionici, numeri e poliedri di coordinazione; regole di Pauling.
Aspetti geometrici del legame covalente (con esemplificazione sulle strutture e proprietÓ del diamante e della grafite).
Aspetti geometrici del legame metallico: impaccamenti compatti (esagonale e cubico) di cationi metallici.
Impaccamenti compatti di ossigeni e loro interstizi. Strutture con impaccamento cubico compatto di ossigeni: corindone, ematite, spinelli. Strutture "tipo" derivabili da un impaccamento cubico compatto: cloruro di sodio, blenda (e diamante), antifluorite, fluorite, cloruro di cesio.
Il legame di Van der Waals. Il legame a idrogeno. Il ruolo dell'acqua nelle strutture cristalline (acqua di cristallizzazione, acqua interstrato, acqua zeolitica).
Isomorfismo: la formazione di soluzioni solide (cristalli misti) e l'interpretazione strutturale del fenomeno; tipologia delle soluzioni solide (sostituzionali, omissionali, interstiziali). Soluzioni solide sostituzionali: condizioni di vicarianza degli ioni, gruppi isomorfogeni, formule cristallochimiche. MiscibilitÓ totale: diagramma composizione/temperatura per la descrizione del processo di raffreddamento isobaro di una miscela binaria fusa con formazione di cristalli misti. Raffreddamento ed evoluzione di un magma. MiscibilitÓ parziale: diagrammi composizione /temperatura per la descrizione del processo di raffreddamento isobaro di a) una miscela binaria solida con lacuna di miscibilitÓ, b) una miscela binaria fusa con miscibilitÓ totale allo stato fuso e nulla allo stato solido. Lacune di miscibilitÓ e campi di stabilitÓ nel sistema calcite/dolomite/magnesite e relativa interpretazione strutturale.
Termodinamica delle soluzioni solide: variazione di entropia, entalpia ed energia libera nel processo di formazione di una soluzione solida. Soluzioni solide "ideali" e "regolari". Ruolo dalla temperatura sulla stabilitÓ delle soluzioni solide (smescolamenti, lamelle di essoluzione).
Polimorfismo: relazioni tra struttura e condizioni di formazione di una fase solida; trasformazioni di fase e campi di stabilitÓ (esemplificazione sul diagramma P-T dello zolfo). Variazione delle funzioni termodinamiche G, H ed S in una trasformazione di fase. Processi reversibili ed irreversibili; condizioni di metastabilitÓ e loro rilevanza nelle formazioni geologiche. Tipologia delle trasformazioni polimorfe (distorsive, ricostruttive, con o senza variazione della coordinazione degli ioni, del tipo di legami ecc.; politipismo; trasformazioni ordine-disordine). Ordine termodinamico delle trasformazioni di fase.
Geotermometri e geospidometri. Lo scambio cationico intracristallino Fe/Mg nell'ortopirosseno. Il coefficiente di distribuzione cationica all'equilibrio Kd e determinazione empirica della sua dipendenza dalla temperatura; trattamenti termici "in situ" ed "ex situ" e relative problematiche. Determinazione sperimentale delle costanti cinetiche a varie temperature del processo di scambio cationico intracristallino nell'ortopirosseno. Calcolo dell'energia di attivazione mediante il plot di Arrhenius. Calcolo della velocitÓ di raffreddamento di un campione di ortopirosseno e suo utilizzo come geospidometro per la ricostruzione della storia termica di rocce terrestri ed extraterrestri (studio di meteoriti).

Bibliografia

A. Putnis, "Introduction to Mineral Sciences", Cambridge University Press
F. Donald Bloss," Crystallography and Crystal Chemistry", Mineralogical Society of America.
V. Tazzoli, Dispense complete del corso.


Elenco appelli e prove

Nessuna prova presente

Credits: apnetwork.it