Tugas Geokimia Bab 1-3

Nama : Aris Tri Susanto

NIM : 4311411026

Rombel : Satu

Bab 1

1. Jelaskan hubungan antara theori Doppler dengan Expanding Theori dan Big Bang Theori !

Jawab :

Teori dentuman besar (Teory BingBang) dikembangkan berdasarkan pengamatan pada

stuktur alam semesta beserta pertimbangan teoritisnya yang kemudian pada tahun 1912

Vesto Slipher berhasil mengukur geseran Doppler nebula spiral untuk pertama kalinya

(nebula spiral merupakan istilah lama untuk galaksi spiral). Dengan cepat ia menemukan

bahwa hampir semua nebula-nebula itu menjauhi bumi. Sepuluh tahun kemudian, Alexander

Friedmann, seorang kosmologis dan matematikawan rusia, menurunkan persamaan

Friedmann dari persamaan relativitas umum Albert Einstein. Persamaan ini menunjukkan

bahwa alam semesta mungkin mengembang dan berlawanan dengan model alam semesta

yang statis.

2. Bagaimana cara menghitung umur alam semesta ! Berapa umurnya?

Jawab :

Cara menghitung umur alam semesta yaitu dari sisa keradioaktifan uranium saat sekarang,

lalu dibandingkan dengan waktu setengah umurnya. Sehingga diperoleh umur awal uranium

yang sama dengan umur bumi terbentuk. Atau dengan cara lain yaitu dengan menggunakan

isotop-isotop timbale (204Pb, 206Pb, 208Pb) 204Pb = tidak radioaktif, jadi jumlahnya sekarang

sama seperti saat terbentuknya. Maka jika sekarang jumlanya total Pb dapat dihitung,

kemudian dikurangi jumlah 204Pb ketemulah jumlah 206Pb dan 208Pb . Sedangkan 206Pb dan

208Pb adalah hasil sisa peluruhan dari Uranium dan Th. Kemudian dapat memprediksi umur

bumi.

Umur bumi = 6x109 diperoleh dari sisa keradioaktifan uranium saat sekarang, lalu

dibandingkan dengan waktu setengah umurnya. Ketemulah umur awal uranium yang sama

dengan umur bumi terbentuk.

3. Apa yang saudara ketahui tentang :

a). meteor besi,

b). meteor stoney

Jawab :

a) Meteor besi adalah meteor yang tidak mengandung uranium tetapi mengandung

sejumlah kecil timbal dengan kadar 204Pb serta beberapa material alam.

b) Meteor Stony adalah meteor yang mengandung sejumlah uranium yang terukur, dan

adanya timbal menunjukkan efek penambahan yang kontinyu dari timbal radioaktif

dalam perbandingan 206Pb/204Pb dan 207Pb/204Pb yang lebih tinggi daripada timbal dari

meteor besi.

4. Buktikan bahwa meteor besi tidak mengandung unsur radioaktif !

Jawab :

Meteor besi tidak mengandung uranium karena uranium termasuk unsur radioaktif didalam

meteor besi hanya terdapat 204Pb saja. Tidak ada 206Pb dan 208Pb maka tidak ada Pb yang

berasal dari uranium. Sehingga meteor besi tidak mengandung unsur radioaktif.

5. Sebutkan beberapa gagasan tentang sistem matahari dan jelaskan masing-masing !

Jawab :

Beberapa gagasan tentang system matahari adalah :

a. Pendapat kuno :

1. Adanya kekuatan dari luar oleh filosof Perancis Buffon (1749). Yang mengusulkan

bahwa planet adalah robekan badan matahari yang ditabrak oleh bintang lain.

2. Spekulasi Kant (1755), mengusulkan bahwa sistem matahari berasal dari kumpulan

matahari. Sistem matahari berasal dari kumpulan matahari. Daerah yang kerapatan

tinggi menjadi planet.

b. Pendapat setelah pendapat kuno :

1. 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.

2. Clerk Maxwell seorang ahli fisika (60 tahun setelah gagasan Laplace), tidak setuju

dengan gagasan Laplace, dengan alasan :

a) Konsentrasi momentum angular berada di planet-planet dan bukan di matahari.

b) Mekanisme lingkaran-lingkaran gas yang batal yang mungkin telah mengental

menjadi planet-planet.

3. Kebangkitan teori Buffon :

a) Hipotesis Chamberlain-Moulton : planet- planet adalah kumpulan partikel-partikel

padat yang kecil (planetesemal).

b) Hipotesis Jeans-Jeffreys : planet-planet dibentuk oleh kondensasi masa gas yang

pijar.

4. Pendapat beberapa tahun terakhir :

a) Von Weizsaker : awalnya dari sebuah matahari yang berotasi secara cepat,

kemudian membentuk selimut yang konsentrasinya lebih besar, karena adanya

kontraksi (gerakan yang bergejolak), maka akan terlepas membentuk planet-planet

yang temperaturnya menjadi seperkuadrad jarak terhadap pusat rotasi.

b) Adanya bintang kembar (bintang A dan bintang B) : salah satu bintang tersebut

meledak (supernova) maka partikel parsialnya membentuk planet-planet dan dalam

pengaruh bintang yang tidak meledak.

Bab 2

1. Mengapa hukum-hukum fisika dapat digunakan untuk mengetahui sifat-sifat bumi ?

Jawab :

Karena butuh Observasi /pendekatan tidak langsung dengan cara:

a. Penerapan geofisika dalam menyelidiki sifat-sifat bumi.

b. Penerapan hukum-hukum fisika yang dilakukan terhadap gravitasi, gelombang transmisi,

konduktor panas, dan fenomena-fenomena lainnya.

Contoh:

Percepatan dan tetapan gravitasi dapat menentukan kerapatan bumi.

Dengan menghitung momen kelembaman, dapat menentukan tetapan presisi(tekanan

udara) waktu siang dan malam kemudian dapat mengetahui distribusi kerapatan di

dalam bumi.

Data-data sismologi dapat menentukan konstanta elastisitas material di dalam bumi

yang kemudian dapat menunjukkan adanya diskontinyuitas dalam bumi.

Data aliran (hantaran) panas menunjukkan adanya kelimpahan unsure-unsur radioaktif

yang ada di kulit bumi dan mantel.

2. Bagaimana peristiwa gempa bumi dapat digunakan untuk mengetahui tentang 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.

Kecepatan gelombang merupakan fungsi dari kedalamnya.

3. Interpretasi dari data apa saja yang digunakan untuk mengetahui struktur internal bumi ?

Jawab :

Interpretasi data yang digunakan untuk mengetahui struktur internal bumi adalah interpretasi

data gempa bumi yang menghasilkan suatu devisi tiga lipatan utama bumi menjadi

crust(kulit),mantle (mantel) dan core(inti), dari data-data geofisika, kelimpahan relatif unsur-

unsur dan komposisi meteorit.

4. Jelaskan bagaimana struktur internal bumi ?

Jawab :

Bedasar penelitian, bahwa lapisan bumi terdiri dari: crust, mantel dan core dari interpretasi

data gunung api, dari data-data geofisika, kelimpahan relative unsure-unsur dan komposisi

meteorit.

5. Akibat dari pengaruh temperatur dan tekanan pada mineralogi pirolit menyebabkan 4

kelompok kristal yang berbeda . Jelaskan dan sebutkan!

Jawab :

Empat kelompok Kristal adalah

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 piroksin + granet.................................Granet pirolit

6. Bagaimana terjadinya medan magnit bumi ?

Jawab :

Teori alternatif tentang terjadinya medan magnet Bumi. Ernest McFarlane dalam

artikelnya Asal muasal medan magnet Bumi menyebutk an sebuah sistem yang terbuat

dari sel-sel elektronik di dalam inti logam yang mengkristal dengan titik-titik panas dari

logam berat yang memancarkan partikel Alpha dan Beta. Karena suhu yang tinggi partikel

Alpha tidak dapat menyatu dengan elektron bebas. Akibatnya terjadi putaran dari dalam

dan luar inti , medan magnet tercipta sebagai akibatnya.

Faktor yang mempengaruhi sifat kemagnetan salah satunya adalah unsur prmbrntuk

material tersebut. Setiap atom memiliki suatu sifat magnetic yang ditentukan oleh momen

magnetic total dari susunan electron dalam atom teersebut, sedangkan momen magnetic

setiap electron dapat dijelaskan oleh bilangan kuantum yang disebut spin electron. Larangan

pauli menyatakan bahwa dalam 1 orbital hanya boleh diisi oleh 2 elektron yang memiliki

spin berlawanan. Apabila orbitalnya penuh maka atom tidak dapat menghasilkan medan

magnet karena momen magnetiknya sama dengan nol. Gainya Ada juga atom yang

orbitalnya tidak penuh yang dapat menghasilkan medan magnet lemah. Logam transisi

seperti besi, kobalt, nikel, dan sebagainya bisanya berisi orbital yang tidak penuh, campuran

berbagai unsur tersebut dapat menjadi magnet asalkan susunan momen magnetic setiap

atomnya teratur. Kemungkinan , medan magnet bumi disebabkan karena di dalam inti bumi

terkandung logam ferromagnetic dalam jumlah yang besar.

7. Apa saja akibat pengaruh gelombang seismik ?

Jawab :

Gelombang seismik adalah gelombang mekanis yang muncul akibat adanya gempa bumi.

Sedangkan gelombang secara umum adalah fenomena perambatan gangguan (usikan) dalam

medium sekitarnya. Gangguan ini mula-mula terjadi secara lokal yang menyebabkan

terjadinya osilasi (pergeseran) kedudukan partikel-partikel medium, osilasi tekanan maupun

osilasi rapat massa. Karena gangguan merambat dari suatu tempat ke tempat lain, berarti ada

transportasi energi. Akibat gelombang seismik terjadi tsunami dan rumah yang rusak akibat

gempa yang sangat kuat.

Bab 3

1. Apa manfaat hukum termodinamika dalam geokimia ?

Jawab :

Manfaat hukum termodinamika dalam geokimia :

a. memberi pendekatan pada masalah : stabilitas, kesetimbangan, perubahan kimia.

b. memprediksi pada masa lalu (dengan ekstrapolasi)

c. dapat mengetahui suatu perubahan geologis yg tdk dapat dilakukan di laboratorium.

2. Dimana (dalam hal apa) hukum termodinamika I diterapkan ?

Jawab :

Hukum termodinamika I diterapkan untuk memprediksi keadaan reaksi tertentu yang terjadi,

bahkan kita dapat meniru secara eksperimen. Penerapan termodinamika I dalam pemecahan

praktis suatu masalah telah digunakan untuk mempelajari stabilitas jadeite (NaAlSi2O6).

3. Walaupun mineral jadeite dapat terjadi secara alami, tetapi pembuatan mineral jadeite di

laboratorium sulit dilakukan. Mengapa hal ini dapat terjadi ? Jelaskan !

Jawab :

Pembuatan mineral jadeite di laboratorium susah dilakukan karena menganggap keadaan

stabilitas jadeite berasal pada faktor kinetik melibatkan energi aktivasi dan tingkat reaksi.

Berdasarkan hasil pengujian termodinamika Kracek dan para pembantunya didapatkan hasil

bahwa jadeite lebih stabil pada tekanan dan temperatur biasa, sehingga stabilitasnya tidak

dikondisikan oleh tekanan tinggi.

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. 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 : Struktur kristal mana yang akan terbentuk dari suatu cairan tergantung

pada kimia cairannya sendiri, kondisi ketika terjadi pemadatan, dan tekanan ambien. Proses

terbentuknya struktur kristalin dikenal sebagai kristalisasi. Meski proses pendinginan sering

menghasilkan bahan kristalin, dalam keadaan tertentu cairannya bisa membeku dalam bentuk non-

kristalin. Dalam banyak kasus, ini terjadi karena pendinginan yang terlalu cepat sehingga atom-

atomnya tidak dapat mencapai lokasi kisinya. Suatu bahan non-kristalin biasa disebut bahan amorf

atau seperti gelas. Walaupun terkadang bahan seperti ini juga disebut sebagai padatan amorf,

meskipun ada perbedaan jelas antara padatan dan gelas. Proses pembentukan gelas tidak

melepaskan kalor lebur jenis (Bahasa Inggris: latent heat of fusion). Karena alasan ini banyak

ilmuwan yang menganggap bahan gelas sebagai cairan, bukan padatan.

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 : Difraksi sinar-x merupakan proses hamburan sinar-x oleh bahan kristal. Pembahasan

mengenai difraksi sinar-x mencakup pengetahuan yang berhubungan dengan pembentukan sinar-x ,

hamburan (scattering) gelombang elektromagnetik dan sifat kekristalan bahan (kristalografi)