Chemistry of Geological Processes - MG440P01G

• Title: Chemie geologických procesů
• Guaranteed by: Institute of Petrology and Structural Geology (31-440)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2008 to 2014
• Semester: winter
• E-Credits: 5
• Examination process: winter s.:
• Hours per week, examination: winter s.:3/2, C+Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Note: enabled for web enrollment
• Guarantor: prof. David Dolejš, Ph.D.
• Teacher(s): prof. David Dolejš, Ph.D.
• Class: QUICKpress Piston Cylinder Apparatus
• Interchangeability : MG440P01H
• Is interchangeable with: MG440P01H

Annotation

English

This introductory undergraduate course provides a survey of general, inorganic and physical chemistry, and their
applications to geological processes. It consists of three sections: (i) structure of atoms, molecules and matter, (ii)
transformations of matter and energy in nature, and (iii) analysis of geological materials, determination of element
concentrations and methods for investigating the structure of solid and liquid state.

Last update: Špillar Václav, Mgr., Ph.D. (01.09.2017)

Czech

Úvodní kurz pro studenty geologických oborů a hospodaření s přírodními zdroji, který podává přehled aplikací obecné,
fyzikální, anorganické a organické chemie na geologické pochody. Kurz se skládá ze tří navazujících tématických celků:
(i) struktura atomů, molekul a vnitřní uspořádání pevných látek a tavenin, (ii) přeměny hmoty a energie v přírodním
prostředí, a (iii) analýza geologických materiálů, stanovení koncentrace prvků a atomární struktury hmoty v pevném a
kapalném stavu.

Last update: Špillar Václav, Mgr., Ph.D. (01.09.2017)

Literature

English

McSween H. J. jr., Richardson S. M., Uhle M. (2003): Geochemistry. Pathways and processes. - Columbia University Press, New York, 363 s.

Walther J. V. (2005): Essentials of geochemistry. - Jones and Bartlett Publishers, Sudbury, 704 s.

Vacík J. (1986): Obecná chemie. - Státní Pedagogické Nakladatelství, Praha, 303 s.

Faure G. (1998): Principles and applications of geochemistry. 2nd edition. - Prentice Hall, Upper Saddle River, 600 s.

Silbey A., Alberty R. A., Bawendi M. G. (2005): Physical chemistry. 4th edition. - John Wiley & Sons, Hoboken, 944 s.

Last update: Špillar Václav, Mgr., Ph.D. (17.06.2019)

Czech

McSween H. J. jr., Richardson S. M., Uhle M. (2003): Geochemistry. Pathways and processes. - Columbia University Press, New York, 363 s.

Walther J. V. (2005): Essentials of geochemistry. - Jones and Bartlett Publishers, Sudbury, 704 s.

Vacík J. (1986): Obecná chemie. - Státní Pedagogické Nakladatelství, Praha, 303 s.

Faure G. (1998): Principles and applications of geochemistry. 2nd edition. - Prentice Hall, Upper Saddle River, 600 s.

Silbey A., Alberty R. A., Bawendi M. G. (2005): Physical chemistry. 4th edition. - John Wiley & Sons, Hoboken, 944 s.

Mráz L. (1992): Chemie pro geology. - Univerzita Karlova, Praha, 345 s.

(Doporučená literatura je řazena podle klesající důležitosti)

Last update: Špillar Václav, Mgr., Ph.D. (17.06.2019)

Requirements to the exam

Zápočet se uděluje za vypracování tří protokolů (min. 75 % z každého protokolu). Protokoly jsou zadávány během semestru a každý má stanovený termín odevzdání (4 týdny). Protokoly s hodnocením 50 % a nižším nebudou přijaty (student ztrací nárok na zápočet), při hodnocení 50-75 % má student možnost protokol přepracovat a doplnit.

Zkouška probíhá písemnou formou (180 minut) a obsahuje krátké teoretické otázky s volbou odpovědi (a) až (d), krátké početní příklady, a dále několik delších úloh (příklady, interpretace diagramů nebo teoretické otázky).

Last update: Špillar Václav, Mgr., Ph.D. (01.09.2017)

Syllabus

English

Structure and properties of matter

(1) atom, nucleus and isotopes, electron shells, hybridization, valence orbitals;

(2) chemical bond, definition and types of bonding, relations to physical and chemical properties of matter;

(3) coordination of atoms, structure of solid and liquid phases, Pauling rules, introduction to crystal chemistry.

Properties, transformations and cycles of natural materials

(1) units of measure, quantity calculus, concentration scales;

(2) introduction to thermodynamics, thermodynamic laws, forms and transformations of energy;

(3) phase diagrams and their applications to solid phases, melts and aqueous solutions;

(4) chemical equilibrium, acid-base and oxidation-reduction reactions

(5) kinetics of chemical reactions, properties of mineral surfaces and interfaces, crystal growth, absorption;

(6) radioactive decay, global chemical fluxes and cycles;

(7) organic geochemistry, biological precursors, alteration and degradation of organic matter, biomarkers.

Analysis of geological materials and their structure

mass, titration and thermal analytical methods, mass spectrometry

(2) types of radiation, interaction of radiation with matter, X-ray diffraction, electron microscopy;

(3) spectroscopic methods (optical, absorption and emission methods; Raman, infrared, X-ray and Mössbauer spectroscopy; nuclear magnetic resonance.

Last update: Špillar Václav, Mgr., Ph.D. (01.09.2017)

Czech

Struktura a vlastnosti hmoty:

(1) atom, jádro a izotopy, elektronový obal, výstavbový princip, hybridizace, valenční orbitaly;

(2) chemická vazba, definice a typy, vztah k fyzikálním a chemickým vlastnostem látek;

(3) koordinace atomů, struktura pevných látek a tavenin, Paulingova pravidla, úvod do krystalové chemie.

Vlastnosti a přeměny přírodních materiálů

(1) soustavy veličin, jednotky, převody, koncentrační stupnice;

(2) úvod do termodynamiky, termodynamické zákony, energie, její formy a přeměny;

(3) fázové diagramy a jejich použití pro pevné látky, taveniny a roztoky;

(4) chemická rovnováha, acidobazické a redoxní d?je;

(5) kinetika chemických reakcí, vlastnosti minerálních povrchů, růst krystalů, sorpce;

(6) radioaktivní rozpad, globální chemické cykly a toky.

(7) organická geochemie, biologické prekurzory, alterace a degradace organické hmoty, biomarkery.

Analýza geologických materiálů a jejich struktury

(1) vážkové, titrační a termální analytické metody, hmotová spektrometrie

(2) typy záření a jeho interakce s hmotou, röntgenová difrakce, elektronová mikroskopie

(3) spektroskopické analytické metody, optické, absorpční a emisní metody, Ramanova, infračervená a Mössbauerova spektroskopie, roentgenová difraktometrie, jaderná magnetická rezonance.

Last update: Špillar Václav, Mgr., Ph.D. (01.09.2017)