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Science du sol > Chapitre 3 > Flashcards

Chapitre 3 Flashcards

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Biology 101 flashcards
1
Q

Définition minéral

A

une espèce chimique naturelle qui se présente généralement comme un solide cristallin, possédant des propriétés physiques, chimiques et cristallines qui lui sont propres et dont la composition chimique est définie mais non fixe(variant à l’intérieur de certaines limites)

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Q

Quels sont les 3 éléments les + abondants dans les sols (croûte terrestre) ?

A

1 : Oxygène
2: Silicium
3 : Aluminium

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3
Q

Définition minéraux natifs?

A

Minéral composé d’un seul élément.

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4
Q

Les 5 types de liaisons qu’on peut retrouver dans les minéraux ?

A

Faible : Hydrogène + Van der Walls
Intermédiaire: ionique
Forte : covalente + Métallique

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5
Q

Explication liaison métallique?

A

C’est le lien entre les éléments métalliques qui partagent des électrons de valence libre. Les électrons n’appartiennent à aucun atome en particulier et forment un nuage mobile où baignent les éléments métalliques (qui sont des cations).

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6
Q

Explication force de Van der Walls

A

liaison de type intermoléculaire qui s’exerce entre les molécules d’une substance présentant un moment di-polaire (contrairement aux liaisons de covalence qui sont des liaisons intramoléculaires car elles s’établissent entre les atomes d’une même molécule).

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7
Q

Qu’est-ce qu’une substitution isomorphique ?

A

La composition initiale d’un minéral est changé de façon permanente sans toutefois que ça affecte sa structure. Un atome initial est remplacé par un autre atome ayant environ le même rayon atomique. Ce phénomène se produit lors de la création du minéral et mène à des charges permanentes.

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8
Q

Définition capacité d’échanges cationiques?

A

Quantité de cations (atomes positifs) que le minéral peut retenir sous forme échangeable sur ses charges négatives. Pour les retenir le minéral doit être négatif. (les contraires s’attirent)

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9
Q

Deux grands groupes de minéraux?

A

Minéraux silicatés
Minéraux non-silicatés

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10
Q

Les minéraux non-silicatés importants?

A

Carbonates : Calcite Relié à l’effervescence permet corriger acidité d’un sol (chaulage)
Sulfates : Gypse , source de Ca
Sulfures : Acidifier certains sols (car libération de H+ dans lors de passage à sulfates)
Phosphates : h3PO4 source phosphore
Oxydes, hydroxydes et oxyhidroxyde ( Oxydes hydratés) : hématite et goethite Surface spécifique élevé et charge variable active (qui varie avec le pH) donc influence marqué sur les propriétés du sol. Ex. Immobilisation du phosphore

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11
Q

Les deux types de minéraux silicatés importants?

A

Tectosilicates
Phyllosilicates

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12
Q

Que sont les tectosilicates?

A

Ce sont des minéraux silicatés : les feldspaths, les quartz et feldspathoïdes (tous minéraux primaires) en font partis. Ils n’ont aucunes substitutions isomorphiques.

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13
Q

Pourquoi les phyllosilicates sont appelés minéraux argileux?

A

Car ils constituent la grande majorité de la fraction granulométrique des argile. < 2µm

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14
Q

Que sont les phyllosilicates?

A

Aussi appelés minéraux argileux, ce sont des minéraux très réactifs dans le sol en raison de leur petite taille et de leur structure en feuillet : 1er couche Tétraédrique Si ou substitué par Al. 2e couche octaédrique Al ou Mg

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15
Q

Phyllosilicates de type 1:1 ?

A

Ex: Kaolinite
Un feuillet = 1 couche tétraèdres + 1 couche octaèdres les couches sont liés par atomes O partagés
Entre les feuillets = liens H donc difficile séparé les feuillets
Peu ou pas de substitutions isomorphiques donc : Cec très faible

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16
Q

Phyllosilicates 2:1 et leurs principales caractéristiques

A

Feuillets = 1er couche tétraèdres + couche octaèdres + 2e couche tétraèdres (T-O-T)
Dans les 2:1 on retrouve :
1.Groupe pyrophyllite et talc
2.Groupe des micas
3.Groupe de l’illite (micas hydratés)
4.Groupe des vermiculites
5.Groupe des smectites

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17
Q

Principales caractéristiques des Pyrophyllite et talc ?

A
  • Font partie des phyllosilicate 2:1
  • feuillets liés par van der Waals
  • Structure «idéale» avec peu de substitutions
  • Cec faible
    -peu de séparation des feuillets
    -minéraux secondaires
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18
Q

Principales caractéristiques des micas

A
  • Font partie des phyllosilicate 2:1
  • Substitutions de Si4+par Al3+dans les tétraèdres lors de la formation des minéraux DONC charge négative permanente
    -Des ions K+ se placent entre les feuillets et neutralisent les charges négatives permanentes
    -Cec faible
    -Source de potassium lorsque altération
    -Pas expansion entre les feuillets
    -Minéraux primaires
    Ex: Muscovite
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19
Q

Principales caractéristiques des illites

A
  • Font partie des phyllosilicate 2:1
    -Muscovite –> altération -> illite
  • Charges permanentes négatives (substitutions isomorphiques tétraèdres ET octaèdres)
    -Il n’y a pas juste du K+ (comme micas) entre les feuillets mais aussi un peu de Ca2+, Mg2+, NH4+) (cations échangeables) et de l’eau
    -faible expansion
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20
Q

Principales caractéristiques des smectites

A
  • Font partie des phyllosilicate 2:1
    -ex montmorillonite
  • Minéraux gonflants (forte expansion)
    -Substitutions isomorphiques (CEC: 80-150 cmolc/kg) surtout dans les octaèdres (un peu dans les tétraèdres)
  • Entre les feuillets: eau, cations échangeables
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21
Q

Principales caractéristiques des vermiculites

A
  • Font partie des phyllosilicate 2:1
    -micas + altération = vermiculites
    -substitutions isomorphiques Si4+par Al3+dans les tétraèdres
    -feuillets se séparent un ti peu
    -Cations échangeables entre les feuillets
    -les + abondants au QC
    -CEC élevée
22
Q

Phyllosilicates 2:1:1 et leurs principales caractéristiques

A

-Ex : chlorites
- comme 2:1 mais entre les feuillets il y a une couche d’octaèdre soit AL ou Mg chargé +
-CEC + CEA (à cause Al en substituant couche octaédrique)

23
Q

Caractéristiques des minéraux classés dans les minéraux primaires:

A

-Caractérisation selon évolution
-Formés lors de Température et pressions +++
-Forment la roche mère
-altération PHYSIQUE seulement
-fraction sable et limon surtout PAS argile
Ex: feldspaths, micas et quartz

24
Q

Caractéristiques de minéraux phyllosilicate intergrades?

A

-Comme 2:1 mais avec entre les feuillets une couche additionnel non complété
- si on compare avec les 2:1 les intergrades ont Cec ↓ et CEA ↑ , expansion ↓

25
Q

Caractéristiques des minéraux classés dans les minéraux secondaires:

A

-Caractérisation selon évolution
-Températures normales
-Proviennent de : altération physique ET chimique de roche mère OU hérités roches sédimentaires
-fraction argile
-2 type : cristallisation parfait (peu réacitf) amorphe (structure moins belle, très réactifs car liaisons chimiques non complètes )

26
Q

Propriétés des minéraux importantes dans les sols (4)

A

1.La taille des particules
2.La surface spécifique
3.La charge de surface
4.La capacité d’échange cationique (CEC)

27
Q

Que va influencer la taille des particules ?

A

-La réactivité ( petites particules = ↑ surface/quantitié (g) solide = plus de surface = plus possibilité de réactions chimiques
-La texture d’un sol (sable, limon, argile)

28
Q

Que sont les colloïdes?

A

Particules plus petites que 10 microns (0.01mm)

29
Q

À quoi correspond la surface spécifique d’un minéral

A

Quantité de surface (interne + externe) par unité de masse m2/g ↑ surface spécifique = ↑ réactivité

30
Q

À quoi correspond les charges de surfaces

A

C’est la charge que prend un minéral. Elle peut être :
Variable: Selon pH les OH vont réagir (Oxydes hydratés et face exposé couche phyllosilicates)
Permanente: Substitutions isomorphiques dans phyllosilicates souvent négative (-)

31
Q

Qu’est-ce que le point de charge O

A

pH auquel la charge globale du minéral est nulle
pH < PCZ = minéral chargé positivement
pH > PCZ = minéral chargé négativement

32
Q

Caractéristiques des charges des oxydes hydratés:

A

Permanente: 0
Variables: ++++ provient des OH des surfaces

33
Q

Caractéristiques des charges de la kaolinite (phylo 1:1)

A

Permanente: +/- 0
variable : ++ provient des OH des faces et des bords de feuillets

34
Q

Caractéristiques des charges des phyllosilicates 2:1

A

Permanente : ++++ provient des subsitutions isomorphiques
Variables: + OH du bord des feuilles

35
Q

Les 3 types de roches?

A

Roches magmatiques (ignées)
Roches sédimentaires
Roches métamorphiques

36
Q

Les phyllosilicates sont tous des minéraux secondaires Vrai ou faux

A

Faux ! Les micas, qui font partie des phylosilicates 2:1, sont des minéraux primaires

37
Q

Phyllosilicate abondant au Québec

A

Vermiculite (phyllosilicate 2:1)

38
Q

Nomme moi un exemple de Phyllosilicate de type 2:1:1

A

Chlorite

39
Q

Nomme moi un exemple de Phyllosilicate de type 1:1

A

Kaolinite

40
Q

Phyllosilicate qui possède des charges variables en importance

A

Kaolinite

41
Q

Nomme moi un exemple de Phyllosilicate de type 2:1

A

Smectites, vermiculites, biotite

42
Q

VRAI ou FAUX. Le quartz, les feldspaths et la gibbsite sont des exemples de minéraux primaires

A

Faux la gibbsite est un oxydes hydratés (minéraux sec)

43
Q

D’ou proviennent les charges variables des phyllosilicates

A

Des groupe OH des OCTAèdres

44
Q

Polymorphismes?

A

deux minéraux avec:
même composition chimique
structure cristalline différente
(graphite et diamant)

45
Q

Isomorphisme?

A

même structure cristalline mais
différente composition chimique

46
Q

Quelles sont les roches sédimentaires ? et un exemple

A

Roches terrigènes, allochimiques, orthochimiques
Ex: dolomie et calcaires

47
Q

Que sont les roches métamorphiques?

A

Roches formées à partir de roches ignées ou sédimentaires (ou métamorphiques)
3 types de métamorphisme
-De régional (pression)
-De contact (chaleur)
-D’impact (pression et chaleur)
Classification des roches métamorphiques:
-mécaniques (pression)
-thermogéniques (chaleur)
-dynamogéniques (pression et chaleur)

48
Q

Que sont les roches ignées ou magmatiques

A

3 Critères de classification:
1.Granulométrie de la roche:
(vitesse de refroidissement) Volcanique, plutonique, subvolcanique
2.Composition minéralogique:
-Minéraux clairs (minéraux cardinaux) (ex: quartz, feldspaths)
-minéraux foncés (ex: micas)
3.Couleur et teneur en SiO2:
-felsique(riche en SiO2),
-intermédiaire,
-mafique,
-ultramafique(pauvre en SiO2)

49
Q

Étapes en ordre de la formation d’une roche sédimentaires:

A
  1. Météorisation (altération en terme roche) chimique ou mécanique
  2. Transport
  3. Formation d’un sédiment
  4. Diagénèse (cimentation des divers dépots)
50
Q

Mettre en ordre les types de roches ignées, en partant de celle qui contient le plus faible pourcentage de SiO2

A

Les roches ultramafiques contiennent < 45% de SiO2.

Les roches mafiques contiennent entre 45% et 52% de SiO2.

Les roches intermédiaires contiennent 52% et 66% de SiO2.

Les roches felsiques contiennent > 66% de SiO2.

51
Q

Les minéraux selon la composition qui seront classés minéraux primaires

A

Dans les minéraux sillicatés :
-tectosilicates
-Micas dans 2:1

52
Q

Les minéraux selon la composition qui seront classés minéraux secondaires

A

Dans les minéraux non silicatés:
-carbonates
-sulfates
-Oxydes hydratés
Dans les minéraux sillicatés:
-Phyllosilicates 2:1(pyrophyllite et talc + vermiculite + smectite
-Phyllosilicates 2:1:1 (chlorites

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