Vorlesung 10-11

Question 1

Isotop def

Answer 1

Nuklide eines Elements, die im Periodensystem am gleichen Ort stehn

Question 2

Isotope eines Elements
worin gleich,
worin unterschiedlich

Answer 2

• gleiche Elektronenhülle
• gleich im chemischen Verhalten
• gleiche Zahl von Protonen (und e-)
• unterschiedliche Zahl von Neutronen
• -> unterschiedliche Massenzahlen
• unterschiedlich im physikalischen Verhalten
• unterschiedlich in Reaktionsgeschwindigkeiten

Question 3

Delta-Notation

Answer 3

delta34 S:

Meerwasser ~+20
Sedimente von -40 bis +45
Metamorphite von -20 bis +20
Basalte von -0 bis +5

Question 4

Referenzstandards:

SMOW
VSMOW
PDB
CDT

Answer 4

SMOW = standard mean ocean water

VSMOW = Vienna standard mean ocean water

PDB = PeeDee Belemnite, South Carolina (bzw. auch VPDB)

CDT = Canyon Diablo Troilit (aus Eisenmeteorit)

Question 5

Epsilon-Notation

Answer 5

Bsp Sm-Nd:
………………Verhältnis Probe
ε = [ ————————————— ] x 10^4
………Verhältnis Bezugsreservoir

Question 6

Isotopenfraktionierungen

-Ursachen

Answer 6

• Gleichgewichtsisotopieeffekte –> Massenunabhängige Fraktionierung
• Bindungsstärke
• Kinetische Isotopieeffekte

Question 7

Gleichgewichtsisotopieeffekte

Answer 7

In Gasen, Flüssigkeiten oder Feststoffenhaben Isotope:

• hohe Masse = hohe Bindungsenergie
• niedrige Masse = niedrigere Bindungsenergie
• schwere Isotope = höhere Dissoziationsenergien
• ->stabiler als leichte Isotope

-schwere Isotop geht bevorzugter in Phase (stärkste Bindung)

unterschiedliche Reaktionswahrscheinlichkeit
unterschiede in den Energieniveaus von E-Übergängen
unterschiede in Volumina, Form, Ladungsverteilung

Question 8

Ekin von Idealen Gasen

Answer 8

Ekin = 1/2 * m1 * V1² =1/2 * m2 * V2²

Question 9

Stabile Isotope

H2^18O und H2^16O
Wolken

Answer 9

- H2^16O hat höheren
Dampfdruck als H2^18O
- Dampf isotopisch leichter
- Während der Kondensation von
Regenwasser reichern sich eher
schwere Moleküle an, wodurch das
Regenwasser isotopisch schwerer
und das atmosphärische
Wasser isotopisch leichter wird

Question 10

Stabile Isotope

Kohlenstoffisotopenverhältnisse in Pflanzen

Answer 10

• Dabei Überlagerung von kinetischen Isotopieeffekten(Photosynthese) und Gleichgewichtsisotopieeffekten
• Photosynthese erzeugt Verarmung des schweren 13C gegenüber 12C in organischer Pflanzensubstanz relativ zu CO2 und HCO3- in Luft oder Wasser

Question 11

1) C3-Pflanzen:

2) C4-Pflanzen

Answer 11

1)
90 % aller Landpflanzen (tauschen mit Luft
aus),
alle marinen Pflanzen (tauschen mit Wasser aus)

2)
Landpflanzen,
Mais, Zuckerrohr

Question 12

Prozessen, die Isotopenverhältnisse
verändern

Beschreibung durch Fraktionierungsfaktor

Answer 12

-Fraktionierung der Isotopen zwischen zwei Phasen A und B

a(AB) = R(A) / R(B)

R = Verhältnis von schwerem zu leichtem Isotop

Question 13

Prozessen, die Isotopenverhältnisse
verändern

Beschreibung durch Fraktionierungsfaktor

Answer 13

-Fraktionierung der Isotopen zwischen zwei Phasen A und B

a(AB) = R(A) / R(B)

ln(a) = A + (B/T²)

R = Verhältnis von schwerem zu leichtem Isotop

Question 14

Δ12 = δ1 - δ2

Answer 14

Unterschied in den δ-Werten von im Gleichgewicht befindlichen Phasen 1 und 2

Question 15

Fraktionierungseffekt bei niedrigen Temperaturen?

Answer 15

bei niedrigen Temperaturen stärker