Trả lời nhanh
Phong hóa hóa học là quá trình phá huỷ và làm biến đổi thành phần hóa học, khoáng vật của đá dưới tác dụng của nước, khí oxi, khí cacbonic và các axit có trong tự nhiên. Điểm cốt lõi: đá không chỉ vỡ vụn mà còn bị biến thành chất khác hoặc bị hòa tan. Quá trình này mạnh ở nơi nóng ẩm.
Phong hóa hóa học là gì?
Phong hóa là sự phá huỷ đá và khoáng vật ngay tại chỗ dưới tác động của nhiệt độ, nước, khí và sinh vật. Có ba loại: phong hóa lí học, phong hóa hóa học và phong hóa sinh học.
Với phong hóa hóa học, “hóa học” nghĩa là có phản ứng hóa học xảy ra. Khoáng vật ban đầu bị đổi thành khoáng vật mới (thường mềm hơn, dễ bị cuốn trôi) hoặc tan vào nước thành dung dịch.
Các tác nhân và phản ứng chính
| Quá trình | Tác nhân | Kết quả |
|---|---|---|
| Hòa tan | Nước (có CO2) | Đá vôi bị tan, tạo địa hình các-xtơ |
| Oxi hóa | Khí O2 + hơi ẩm | Khoáng chứa sắt đổi màu nâu đỏ, giòn, bở |
| Thủy phân | Nước, ion H+ | Fenspat biến thành sét (cao lanh) |
| Hiđrat hóa | Nước | Khoáng vật hút nước, tăng thể tích, dễ nứt vỡ |
Ví dụ điển hình
1. Hòa tan đá vôi (hang động, thạch nhũ). Nước mưa hấp thụ CO2 thành dung dịch axit yếu, hòa tan đá vôi:
CaCO3 + CO2 + H2O ⇌ Ca(HCO3)2 (chiều thuận: đá vôi bị hòa tan, nhiều nước và CO2; chiều nghịch: kết tủa tạo thạch nhũ khi nước nhỏ giọt, mất bớt CO2).
2. Oxi hóa sắt. Khoáng vật chứa Fe(II) gặp oxi và hơi ẩm bị chuyển thành hợp chất Fe(III), ví dụ: 4FeO + O2 → 2Fe2O3. Vì thế đá, đất vùng nhiệt đới thường có màu đỏ vàng.
3. Thủy phân fenspat. Đá granit chứa fenspat; khi bị nước và axit yếu tác dụng, fenspat biến thành khoáng sét, đá mất độ rắn và rã ra thành lớp vỏ phong hóa dày.
Điều kiện thuận lợi
- Khí hậu nóng, ẩm, mưa nhiều: tốc độ phản ứng tăng theo nhiệt độ, nước là môi trường và là chất tham gia phản ứng.
- Đá dễ hòa tan hoặc dễ bị biến đổi: đá vôi, đá phiến sét, đá chứa nhiều sắt.
- Đá nứt nẻ: nước và khí thấm sâu, diện tiếp xúc lớn.
Đó là lí do nước ta (khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa) có lớp vỏ phong hóa dày và địa hình các-xtơ phát triển ở nhiều vùng đá vôi.
Phân biệt ba loại phong hóa
| Tiêu chí | Lí học | Hóa học | Sinh học |
|---|---|---|---|
| Bản chất | Đá vỡ vụn, thành phần không đổi | Thành phần hóa học bị biến đổi | Do sinh vật phá huỷ cơ học và hóa học |
| Tác nhân | Nhiệt độ thay đổi, nước đóng băng, muối kết tinh | Nước, O2, CO2, axit | Rễ cây, vi sinh vật, địa y, động vật đào hang |
| Nơi nổi bật | Hoang mạc, vùng ôn đới lạnh, núi cao | Vùng nóng ẩm | Nơi có nhiều sinh vật |
Mẹo nhớ: chỉ “vỡ” mà chất không đổi → lí học; “đổi chất” → hóa học; có “sinh vật” can thiệp → sinh học.
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm phong hóa với xâm thực: phong hóa phá huỷ tại chỗ, chưa vận chuyển vật liệu đi; xâm thực kèm theo sự cuốn đi.
- Cho rằng phong hóa hóa học chỉ là “đá bị tan”: thực tế còn có oxi hóa, thủy phân, hiđrat hóa.
- Nghĩ rằng hoang mạc nóng thì phong hóa hóa học mạnh: thiếu nước nên ở đó phong hóa lí học (nhiệt độ chênh lệch ngày đêm) chiếm ưu thế.
Luyện tập nhanh
- Hiện tượng nước mưa làm tan đá vôi tạo hang động thuộc loại phong hóa nào?
Đáp án: phong hóa hóa học (quá trình hòa tan, có phản ứng của CaCO3 với CO2 và H2O). - Đá ở sa mạc nứt vỡ do ngày nóng, đêm lạnh. Đây có phải phong hóa hóa học không?
Đáp án: không, đó là phong hóa lí học vì chỉ đá vỡ vụn, thành phần hóa học không đổi. - Vì sao đá ở vùng nhiệt đới ẩm thường bị phong hóa thành lớp dày màu đỏ vàng?
Đáp án: nhiệt độ cao, mưa nhiều làm phản ứng hóa học diễn ra mạnh; các khoáng chứa sắt bị oxi hóa nên có màu đỏ vàng.
Tóm tắt để ghi nhớ
- Phong hóa hóa học = phá huỷ đá kèm biến đổi thành phần hóa học.
- Tác nhân chính: nước, O2, CO2, axit.
- Các quá trình: hòa tan, oxi hóa, thủy phân, hiđrat hóa.
- Mạnh nhất ở vùng nóng ẩm; để lại địa hình các-xtơ và lớp vỏ phong hóa dày.
Câu hỏi thường gặp
Phong hóa hóa học khác phong hóa lí học ở điểm nào?
Phong hóa lí học chỉ làm đá vỡ vụn, thành phần hóa học giữ nguyên. Phong hóa hóa học làm khoáng vật biến đổi thành chất khác hoặc tan vào nước nhờ các phản ứng hóa học.
Ví dụ nào cho thấy phong hóa hóa học?
Nước mưa chứa CO2 hòa tan đá vôi tạo hang động và thạch nhũ; khoáng vật chứa sắt bị oxi hóa nên đá đổi sang màu nâu đỏ; fenspat trong granit biến thành sét.
Phong hóa hóa học mạnh ở khu vực nào?
Ở vùng khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều như vùng nhiệt đới và xích đạo, vì nhiệt độ cao và nhiều nước thúc đẩy các phản ứng hóa học.
Phong hóa hóa học có phải là xâm thực không?
Không. Phong hóa là phá huỷ đá tại chỗ, còn xâm thực là quá trình cuốn đi, bào mòn vật liệu bởi nước chảy, gió, băng hà, sóng biển.