Jovem Explorador

Como o Intemperismo Químico consegue "dissolver" as rochas?

O solo é continuamente formado pela fragmentação e decomposição da rocha na superfície da Terra. Rochas na superfície da crosta terrestre ficam expostas à luz solar direta, água da chuva, ventos, entre outros elementos, que alteram sua composição química e aparência física. O fenômeno responsável pela decomposição das rochas e pela modificação de suas propriedades físicas e químicas é denominado intemperismo. Nesta postagem, vamos cobrir o intemperismo químico.

O ambiente no qual as rochas se formam difere da superfície da Terra hoje, especialmente em termos de temperatura e pressão. Assim, quando uma formação rochosa emerge à superfície, ela encontra condições e elementos como água e oxigênio que tornam seus minerais quimicamente instáveis. Para se estabilizar, a rocha sofre modificações químicas, mudando sua composição.

O intemperismo químico é um conjunto de reações químicas responsáveis pela quebra da estrutura química dos minerais, que compõem uma rocha ou sedimento (material de origem, sua mudança. As rochas então passam por um processo de decomposição. A intensidade desse intemperismo está relacionada à temperatura, chuvas e vegetação, ocorrendo principalmente em regiões intertropicais. O principal fator modificador é a água, que ao absorver CO₂ da atmosfera, adquire propriedades ácidas, que em contato com a matéria orgânica do solo tornam-se ainda mais ácidas. Isto facilita o trabalho de dissolução dos carbonatos e outras substâncias presentes nas rochas. O intemperismo químico atua por meio de reações de hidratação, dissolução, hidrólise e oxidação, que discutiremos a seguir.

Dissolução: representa a primeira etapa no processo de intemperismo químico. Alguns minerais ou rochas se dissolvem mais facilmente na água do que outros. Os sais minerais, via de regra, se dissolvem facilmente na água, enquanto outros minerais são mais resistentes ou mesmo insolúveis. Em geral, o aumento da temperatura contribui para a maior solubilidade dos minerais.

Hidratação: consiste na adição de água ao mineral e sua adsorção na rede cristalina. Alguns minerais são capazes de absorver moléculas de água em sua estrutura, transformando-se física e quimicamente. Quando hidratado, os minerais se expandem. A desidratação é o fenômeno inverso em que um mineral perde água à medida que seu volume diminui.

Obs.: A diferença entre adsorção e absorção é que, na absorção, a substância absorvida é embebida pela substância absorvente e o maior exemplo disso é uma esponja, que absorve a água. Já na adsorção, a substância fica apenas retida na superfície adsorvente, sem ser incorporada ao volume da outra.

Hidrólise: aqui, a água não é apenas o solvente dos reagentes, mas também um deles. A hidrólise é uma reação química entre um mineral e a água, ou seja, entre os íons H⁺ ou OH^- da água e os íons do mineral. Qualquer reação envolvendo água que decompõe um composto é uma reação de hidrólise.

Oxidação e redução: no processo de oxidação, o oxigênio reage com os minerais, principalmente os que contêm ferro, manganês e enxofre. A oxidação é favorecida pela presença de umidade. Ferro "ferro" (Fe⁺⁺) encontrado em muitos minerais (incluindo pirita, hornblenda, augita, biotita, olivina) é transformado em compostos de ferro (Fe⁺⁺⁺). Em regiões de climas úmidos, os óxidos de ferro conferem ao manto meteorológico uma coloração avermelhada, marrom ou amarelada, que depende do grau de oxidação e da quantidade de água presente no óxido de ferro. Nas rochas sedimentares (arenito ou calcário), as cores vermelha, marrom ou amarelada quase sempre indicam deposição em ambiente bem oxigenado.

É importante saber que quase todos os casos de intemperismo químico envolvem mais de uma via de reação. Por exemplo, quando o granito se decompõe, é por meio dos efeitos combinados de dissolução, hidrólise e oxidação. Quando o calcário, a rocha sedimentar mais comum contendo carbonato de cálcio, é atacado por dissolução e hidrólise, dissolve-se facilmente, deixando apenas impurezas quase insolúveis (principalmente argila e quartzo) que estão sempre presentes em pequenas quantidades na rocha.

Composições químicas menos suscetíveis ao intemperismo químico (mais estáveis):

Óxidos e hidróxidos férricos e de alumínio

Quartzo

Minerais de argila

Moscovita

Feldspato de potássio e de sódio

Biotita

Anfibólio

Composições químicas mais suscetíveis (menos instáveis):

Piroxênio

Feldspato de cálcio (plagioclásio rico em anortita)

Olivina

Calcita

Como referenciar este conteúdo:

SILVA, Carolina Nunes da. Intemperismo Químico. Jovem Explorador, 30 mai. 2021. Disponível em: <http://www.jovemexplorador.iag.usp.br/?p=blog_ intemperismo-quimico>.