CaSO 4. 2H 2 O (gypse) Mine de Naïca, Mexique. Exercice 1 : Réactions minéralogiques et bilans chimiques Anorthite Albite.

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1 CaSO 4. 2H 2 O (gypse) Mine de Naïca, Mexique

2 Exercice 1 : Réactions minéralogiques et bilans chimiques Anorthite Albite

3 lamePoids en oxydes Poids moléculaire Nombre de moles Nb de cations Nb d' oxygènes Nb de cations/ total oxyg. SiO 2 44,4 Al 2 O 3 35,87 CaO19,5 Na 2 O0,16 ∑ oxydes99,93 Plagioclase Calcique : Ca[Si 2 Al 2 O 8 ] (anorthite, pôle pur) Si : 28 ; O : 16 ; Al : 27 ; Ca : 40 ; Na : 23

4 lamePoids en oxydes Poids moléculaire Nombre de moles Nb de cations Nb d' oxygènes Nb de cations/ total oxyg. SiO 2 44,460 Al 2 O 3 35,87102 CaO19,556 Na 2 O0,1662 ∑ oxydes99,93 Plagioclase Calcique : Ca[Si 2 Al 2 O 8 ] (anorthite, pôle pur) Si : 28 ; O : 16 ; Al : 27 ; Ca : 40 ; Na : 23 - Poids moléculaire : Somme des poids de chaque atome de la molécule

5 lamePoids en oxydes Poids moléculaire Nombre de moles Nb de cations Nb d' oxygènes Nb de cations/ total oxyg. SiO 2 44,4600,74 Al 2 O 3 35,871020,35 CaO19,5560,35 Na 2 O0,16620,0026 ∑ oxydes99,93 Plagioclase Calcique : Ca[Si 2 Al 2 O 8 ] (anorthite, pôle pur) Si : 28 ; O : 16 ; Al : 27 ; Ca : 40 ; Na : 23 - Poids moléculaire : Somme des poids de chaque atome de la molécule - Nombre de moles : Poids en oxydes/Poids moléculaire

6 lamePoids en oxydes Poids moléculaire Nombre de moles Nb de cations Nb d' oxygènes Nb de cations/ total oxyg. SiO 2 44,4600,74 Al 2 O 3 35,871020,350,7 CaO19,5560,35 Na 2 O0,16620,00260,0052 ∑ oxydes99,93 Plagioclase Calcique : Ca[Si 2 Al 2 O 8 ] (anorthite, pôle pur) Si : 28 ; O : 16 ; Al : 27 ; Ca : 40 ; Na : 23 - Poids moléculaire : Somme des poids de chaque atome de la molécule - Nombre de moles : Poids en oxydes/Poids moléculaire - Nombre de cations : Nombre de moles * nombre de cations dans la molécule

7 LamePoids en oxydes Poids moléculaire Nombre de moles Nb de cations Nb d' oxygènes Nb de cations/ total oxyg. SiO 2 44,4600,74 1,48 Al 2 O 3 35,871020,350,71,05 CaO19,5560,35 Na 2 O0,16620,00260,00520,0026 ∑ oxydes99,932,8826 Plagioclase Calcique : Ca[Si 2 Al 2 O 8 ] (anorthite, pôle pur) Si : 28 ; O : 16 ; Al : 27 ; Ca : 40 ; Na : 23 - Poids moléculaire : Somme des poids de chaque atome de la molécule - Nombre de moles : Poids en oxydes/Poids moléculaire - Nombre de cations : Nombre de moles * Nombre de cations dans la molécule - Nombre d’oxygènes : Nombre de moles * Nombre d’oxygènes dans la molécule

8 lamePoids en oxydes Poids moléculaire Nombre de moles Nb de cations Nb d' oxygènes Nb de cations/ total oxyg. SiO 2 44,4600,74 1,482,05 Al 2 O 3 35,871020,350,71,051,94 CaO19,5560,35 0,971 Na 2 O0,16620,00260,00520,00260,014 ∑ oxydes99,932,8826 Plagioclase Calcique : Ca[Si 2 Al 2 O 8 ] (anorthite, pôle pur) Si : 28 ; O : 16 ; Al : 27 ; Ca : 40 ; Na : 23 - Poids moléculaire : Somme des poids de chaque atome de la molécule - Nombre de moles : Poids en oxydes/Poids moléculaire - Nombre de cations : Nombre de moles * Nombre de cations dans la molécule - Nombre d’oxygènes : Nombre de moles * Nombre d’oxygènes dans la molécule - (Nombre de cations/total oxyg)*Nombre d’oxygène dans la formule structurale

9 Formule structurale du plagioclase calcique, l’anorthite : (Ca 0,97 ; Na 0,014 )[Si 2,05 Al 1,94 O 8 ]

10 Formule structurale du plagioclase calcique, l’anorthite : (Ca 0,97 ; Na 0,014 )[Si 2,05 Al 1,94 O 8 ]

11 lamePoids en oxydes Poids moléculaire Nombre de moles Nb de cations Nb d' oxygènes Nb de cations/ total oxyg. SiO 2 67,69 Al 2 O 3 20,35 CaO0,08 Na 2 O11,79 ∑ oxydes99,91 Plagioclase Sodique : Na[Si 3 AlO 8 ] (albite, pôle pur) Si : 28 ; O : 16 ; Al : 27 ; Ca : 40 ; Na : 23 - Poids moléculaire : Somme des poids de chaque atome de la molécule - Nombre de moles : Poids en oxydes/Poids moléculaire - Nombre de cations : Nombre de moles * Nombre de cations dans la molécule - Nombre d’oxygènes : Nombre de moles * Nombre d’oxygènes dans la molécule - (Nombre de cations/total oxyg)*Nombre d’oxygène dans la formule structurale

12 lamePoids en oxydes Poids moléculaire Nombre de moles Nb de cations Nb d' oxygènes Nb de cations/ total oxyg. SiO 2 67,6960 Al 2 O 3 20,35102 CaO0,0856 Na 2 O11,7962 ∑ oxydes99,91 Plagioclase Sodique : Na[Si 3 AlO 8 ] (albite, pôle pur) Si : 28 ; O : 16 ; Al : 27 ; Ca : 40 ; Na : 23 - Poids moléculaire : Somme des poids de chaque atome de la molécule - Nombre de moles : Poids en oxydes/Poids moléculaire - Nombre de cations : Nombre de moles * Nombre de cations dans la molécule - Nombre d’oxygènes : Nombre de moles * Nombre d’oxygènes dans la molécule - (Nombre de cations/total oxyg)*Nombre d’oxygène dans la formule structurale

13 lamePoids en oxydes Poids moléculaire Nombre de moles Nb de cations Nb d' oxygènes Nb de cations/ total oxyg. SiO 2 67,69601,13 Al 2 O 3 20,351020,20 CaO0,08560,0014 Na 2 O11,79620,19 ∑ oxydes99,91 Plagioclase Sodique : Na[Si 3 AlO 8 ] (albite, pôle pur) Si : 28 ; O : 16 ; Al : 27 ; Ca : 40 ; Na : 23 - Poids moléculaire : Somme des poids de chaque atome de la molécule - Nombre de moles : Poids en oxydes/Poids moléculaire - Nombre de cations : Nombre de moles * Nombre de cations dans la molécule - Nombre d’oxygènes : Nombre de moles * Nombre d’oxygènes dans la molécule - (Nombre de cations/total oxyg)*Nombre d’oxygène dans la formule structurale

14 lamePoids en oxydes Poids moléculaire Nombre de moles Nb de cations Nb d' oxygènes Nb de cations/ total oxyg. SiO 2 67,69601,13 Al 2 O 3 20,351020,200,40 CaO0,08560,0014 Na 2 O11,79620,190,38 ∑ oxydes99,91 Plagioclase Sodique : Na[Si 3 AlO 8 ] (albite, pôle pur) Si : 28 ; O : 16 ; Al : 27 ; Ca : 40 ; Na : 23 - Poids moléculaire : Somme des poids de chaque atome de la molécule - Nombre de moles : Poids en oxydes/Poids moléculaire - Nombre de cations : Nombre de moles * Nombre de cations dans la molécule - Nombre d’oxygènes : Nombre de moles * Nombre d’oxygènes dans la molécule - (Nombre de cations/total oxyg)*Nombre d’oxygène dans la formule structurale

15 lamePoids en oxydes Poids moléculaire Nombre de moles Nb de cations Nb d' oxygènes Nb de cations/ total oxyg. SiO 2 67,69601,13 2,26 Al 2 O 3 20,351020,200,400,60 CaO0,08560,0014 Na 2 O11,79620,190,380,19 ∑ oxydes99,913,04645 Plagioclase Sodique : Na[Si 3 AlO 8 ] (albite, pôle pur) Si : 28 ; O : 16 ; Al : 27 ; Ca : 40 ; Na : 23 - Poids moléculaire : Somme des poids de chaque atome de la molécule - Nombre de moles : Poids en oxydes/Poids moléculaire - Nombre de cations : Nombre de moles * Nombre de cations dans la molécule - Nombre d’oxygènes : Nombre de moles * Nombre d’oxygènes dans la molécule - (Nombre de cations/total oxyg)*Nombre d’oxygène dans la formule structurale

16 lamePoids en oxydes Poids moléculaire Nombre de moles Nb de cations Nb d' oxygènes Nb de cations/ total oxyg. SiO 2 67,69601,13 2,262,97 Al 2 O 3 20,351020,200,400,601,05 CaO0,08560,0014 0,0037 Na 2 O11,79620,190,380,190,98 ∑ oxydes99,913,04645 Plagioclase Sodique : Na[Si 3 AlO 8 ] (albite, pôle pur) Si : 28 ; O : 16 ; Al : 27 ; Ca : 40 ; Na : 23 - Poids moléculaire : Somme des poids de chaque atome de la molécule - Nombre de moles : Poids en oxydes/Poids moléculaire - Nombre de cations : Nombre de moles * Nombre de cations dans la molécule - Nombre d’oxygènes : Nombre de moles * Nombre d’oxygènes dans la molécule - (Nombre de cations/total oxyg)*Nombre d’oxygène dans la formule structurale

17 Formule structurale du plagioclase sodique, l’albite : (Na 0,98 ; Ca 0,0037 )[Si 2,97 Al 1,05 O 8 ]

18 Formule structurale du plagioclase sodique, l’albite : (Na 0,98 ; Ca 0,0037 )[Si 2,97 Al 1,05 O 8 ]

19 Comment passer du plagioclase calcique au plagioclase sodique? CaAl 2 Si 2 O 8  NaAlSi 3 O 8 Anorthite Albite

20 Comment passer du plagioclase calcique au plagioclase sodique? CaAl 2 Si 2 O 8  2NaAlSi 3 O 8 Anorthite Albite

21 Comment passer du plagioclase calcique au plagioclase sodique? CaAl 2 Si 2 O 8 + 4SiO 2  2NaAlSi 3 O 8 Anorthite Albite

22 Comment passer du plagioclase calcique au plagioclase sodique? CaAl 2 Si 2 O 8 + 4SiO 2 + 2Na +  2NaAlSi 3 O 8 + Ca 2+ Anorthite Albite

23 -La masse molaire du plagioclase calcique = 278 g -La masse molaire du sodium = 23 g -La réaction plagioclase calcique -> plagioclase sodique affecte les basaltes et gabbros océaniques avec un taux moyen de 4%. -La production de croûte océanique = 6x10 13 kg.a -1 -Flux aqueux des rivières = 3,7x10 16 kg.a -1 -Teneur des rivières en Na + = 11 ppm

24 Flux (kg/an) de Sodium piégé par basaltes/gabbros Procéder étape par étape : Etape 1 : Etape 2 : Etape 3 : Etape 4 :

25 Flux (kg/an) de Sodium piégé par basaltes/gabbros Procéder étape par étape : Etape 1 : Masse de Na piégé par masse molaire du plagioclase calcique. Pour 278g d’Anorthite, 46g de Na sont piégés. Etape 2 : Etape 3 : Etape 4 :

26 Flux (kg/an) de Sodium piégé par basaltes/gabbros Procéder étape par étape : Etape 1 : Masse de Na piégée par masse molaire du plagioclase calcique. Pour 278g d’Anorthite, 46g de Na sont piégés. Etape 2 : Ramener le tout pour 1kg d’Anorthite. Pour 1 Kg d’anorthite, 1000 X (46/278) = 165 g de Na sont piégés. Etape 3 : Etape 4 :

27 Flux (kg/an) de Sodium piégé par basaltes/gabbros Procéder étape par étape : Etape 1 : Masse de Na piégée par masse molaire du plagioclase calcique. Pour 278g d’Anorthite, 46g de Na sont piégés. Etape 2 : Ramener le tout pour 1kg d’Anorthite. Pour 1 Kg d’anorthite, 1000 X (46/278) = 165 g de Na sont piégés. Etape 3 : Determiner la masse de Na piégée pour 1kg de Basalte. (165 X 4)/100 = 6.6 g de Na piégé Etape 4 :

28 Flux (kg/an) de Sodium piégé par basaltes/gabbros Procéder étape par étape : Etape 1 : Masse de Na piégée par masse molaire du plagioclase calcique. Pour 278g d’Anorthite, 46g de Na sont piégés. Etape 2 : Ramener le tout pour 1kg d’Anorthite. Pour 1 Kg d’anorthite, 1000 X (46/278) = 165 g de Na sont piégés. Etape 3 : Determiner la masse de Na piégée pour 1kg de Basalte. (165 X 4)/100 = 6.6 g de Na piégé Etape 4 :Déterminer le flux de Sodium piégé par an 6x10 13 * 6,6x10 -3 = 3,96x10 11 kg/an de Na piégés.

29 Comparaison avec le flux des rivières Rappel : Na stocké par la croute océanique : 3,96x10 11 kg/an Apport en Na dans les mers et océans par les fleuves et rivières :

30 Comparaison avec le flux des rivières Rappel : Na stocké par la croute océanique : 3,96x10 11 kg/an Apport en Na dans les mers et océans par les fleuves et rivières : 3,7x10 16 * 11x10 -6 = 4,07x10 11 kg/an

31 Comparaison avec le flux des rivières Rappel : Na stocké par la croute océanique : 3,96x10 11 kg/an Apport en Na dans les mers et océans par les fleuves et rivières : 3,7x10 16 * 11x10 -6 = 4,07x10 11 kg/an Les deux valeurs sont similaires