As Reações Químicas e a Formação das Cavernas

As cavernas formam-se normalmente em áreas de rochas calcárias, embora na zona costeira possam ocorrer em outros tipos de rochas. As rochas calcárias são formadas por calcita (carbonato de cálcio, CaCO₃), que dissolvem-se quando entram em contato com a água que contém suficiente teor de ácidos. Estes são provenientes da chuva ácida ou do dióxido de carbono (CO₂) existente na atmosfera e na decomposição da matéria orgânica, que em contato com a água formam o ácido carbônico, H₂CO₃.Num segundo momento, a água ácida penetrando pelas fendas do calcário ataca a rocha, produzindo o bicarbonato de cálcio (Ca(HCO₃)₂), que é solúvel e facilmente transportado pela água. Com a dissolução do bicarbonato de cálcio, as fendas vão-se alargando lentamente e formando as cavernas.Vamos ver como tudo isso pode ser escrito através das equações químicas?

1- Acidulação da água (formação do ácido carbônico):

H2O	+	CO2	–>	H2CO3
água		dióxido de carbono		ácido carbônico

2- Dissolução da rocha pelo ácido carbônico:

H2CO3	+	CaCO3	–>	Ca(HCO3)2
ácido carbônico		carbonato de cálcio		bicarbonato de cálcio

As águas da chuva, aciduladas pelo gás carbônico da atmosfera e do solo, ao penetrarem pelas fendas da rocha calcária, vão dissolvendo-a e transportando o bicarbonato de cálcio (Ca(HCO3)2) em solução até emergirem no teto de uma caverna pré-existente.

Foto:Clayton F. Lino (Gruta do Lago Azul-Bonito)

A gota dessa solução aquosa fica pendurada no teto até que atinja volume e peso suficiente para cair. Nesse período ocorre a liberação do gás carbônico (CO₂) e, como conseqüência, ocorre a precipitação de parte do bicarbonato dissolvido. Formam-se assim os primeiros cristais de carbonato de cálcio (CaCO₃), que vão dar origem à estalactite.

A gota, ao cair, ainda carrega consigo bicarbonato de cálcio (Ca(HCO₃)₂) em solução, o qual vai sendo depositado no piso logo abaixo, formando uma estalagmite. O crescimento oposto da estalactite e da estalagmite faz com que essas peças muitas vezes se unam, dando origem à colunas.Vamos ver a equação química que expressa este fenômeno?

3- Precipitação do carbonato de cálcio:

Ca(HCO3)2 –>		CaCO3	+	H2O	+	CO2
bicarbonato de cálcio		carbonato de cálcio		água		dióxido de carbono

Abaixo temos um esquema que representa resumidamente tudo que aprendemos. Vamos revisar?

Fonte: http://www.cdcc.usp.br/quimica/ciencia/cavernas.html