Trả lời nhanh
Phong hóa hóa học chủ yếu do tác dụng của nước cùng các chất hòa tan trong nước (khí CO2, O2, các axit hữu cơ…) lên đá và khoáng vật. Các tác nhân này làm biến đổi thành phần, tính chất hóa học của đá, chứ không chỉ làm đá vỡ vụn. Quá trình diễn ra mạnh ở nơi nóng, ẩm, mưa nhiều.
Phong hóa hóa học là gì?
Phong hóa là sự phá huỷ và làm biến đổi đá, khoáng vật ở gần bề mặt Trái Đất. Có ba loại: phong hóa lí học, phong hóa hóa học và phong hóa sinh học.
Điểm nhận biết của phong hóa hóa học là có phản ứng hóa học. Khoáng vật ban đầu bị hòa tan hoặc biến thành chất mới, nên thành phần hóa học của đá thay đổi.
Những tác nhân gây phong hóa hóa học
| Tác nhân | Quá trình tiêu biểu | Kết quả |
|---|---|---|
| Nước | Hòa tan, thủy phân | Muối mỏ, thạch cao bị hòa tan; fenspat biến thành sét (cao lanh) |
| Khí CO2 hòa tan trong nước | Cacbonat hóa | Đá vôi bị hòa tan, hình thành địa hình cacxtơ (hang động, thạch nhũ) |
| Khí O2 | Ôxi hóa | Khoáng vật chứa sắt đổi màu, thành oxit sắt màu nâu đỏ, đá dễ bở |
| Axit hữu cơ (do sinh vật, mùn tạo ra) | Hòa tan, trao đổi ion | Khoáng vật bị phân hủy, giải phóng chất dinh dưỡng cho đất |
Nói gọn: nước là “môi trường” và là tác nhân chính; O2, CO2 và axit hữu cơ hòa trong nước làm nước có khả năng “ăn mòn” đá mạnh hơn.
Vì sao nước và các khí, axit lại là nguyên nhân chủ yếu?
Phản ứng hóa học trên bề mặt đá cần có môi trường để các chất tiếp xúc. Nước thấm vào khe nứt của đá, mang theo CO2 (từ khí quyển, từ hô hấp của rễ và vi sinh vật), O2 và axit hữu cơ. Nhờ đó các phản ứng xảy ra sâu trong đá, không chỉ trên mặt.
Vì vậy ở vùng khí hậu nóng ẩm (nhiệt đới gió mùa), nhiệt độ cao làm phản ứng nhanh, mưa nhiều cung cấp nước nên phong hóa hóa học mạnh. Ngược lại ở hoang mạc lạnh hay khô, quá trình này yếu.
Hai phản ứng điển hình
1. Cacbonat hóa đá vôi (nguyên nhân tạo hang động ở Phong Nha – Kẻ Bàng, Hạ Long…):
CaCO3 + CO2 + H2O ⇌ Ca(HCO3)2
Canxi hiđrocacbonat tan trong nước nên đá vôi bị mòn dần. Khi nước nhỏ giọt trong hang, phản ứng xảy ra theo chiều ngược lại, để lại CaCO3 tạo thạch nhũ, măng đá.
2. Ôxi hóa sắt(II) (đá chứa sắt chuyển sang màu nâu đỏ):
4FeO + O2 → 2Fe2O3
Phân biệt với phong hóa lí học và phong hóa sinh học
| Loại | Tác nhân chủ yếu | Bản chất |
|---|---|---|
| Lí học | Chênh lệch nhiệt độ, nước đóng băng, muối kết tinh trong khe nứt | Đá vỡ vụn, thành phần hóa học không đổi |
| Hóa học | Nước, O2, CO2, axit hữu cơ | Có phản ứng hóa học, thành phần đá đổi |
| Sinh học | Sinh vật (rễ cây, động vật đào hang, vi sinh vật) | Phá hủy cơ học hoặc hóa học nhờ chất sinh vật tiết ra |
Mẹo nhớ: thấy “nhiệt độ thay đổi” → lí học; thấy “nước + khí + axit, phản ứng” → hóa học; thấy “sinh vật” → sinh học.
Lỗi sai thường gặp
- Chọn “sự thay đổi nhiệt độ” cho phong hóa hóa học. Đó là tác nhân chính của phong hóa lí học.
- Chọn “tác động của sinh vật” rồi bỏ qua nước. Sinh vật chỉ góp phần (ví dụ axit hữu cơ), còn tác nhân chủ yếu và phổ biến là nước cùng các chất hòa tan.
- Cho rằng phong hóa hóa học chỉ làm đá nứt vỡ. Thực tế nó làm đá biến đổi thành phần.
Luyện tập
- Điền khuyết: Phong hóa hóa học làm biến đổi ……… của đá và khoáng vật, chủ yếu do nước và các chất hòa tan như ………, ………, axit hữu cơ.
Đáp án: thành phần, tính chất hóa học; khí CO2, khí O2. - Vì sao vùng núi đá vôi nước ta có nhiều hang động?
Đáp án: Khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều; nước mưa hòa tan CO2 thành dung dịch có tính axit yếu, hòa tan CaCO3 (cacbonat hóa), khoét rỗng dần đá vôi. - Đá ở sa mạc nứt vỡ vì ngày nóng đêm lạnh. Đó là loại phong hóa nào?
Đáp án: Phong hóa lí học, vì chỉ vỡ vụn do nhiệt độ, không có phản ứng hóa học.
Câu hỏi thường gặp
Phong hóa hóa học chủ yếu do nguyên nhân nào?
Chủ yếu do nước cùng các chất hòa tan trong nước như khí CO2, khí O2 và axit hữu cơ tác dụng lên đá, khoáng vật, làm biến đổi thành phần hóa học của chúng.
Phong hóa hóa học khác phong hóa lí học ở điểm nào?
Phong hóa lí học chỉ làm đá vỡ vụn (do nhiệt độ, nước đóng băng…), thành phần hóa học không đổi. Phong hóa hóa học có phản ứng hóa học nên tạo ra chất mới hoặc làm khoáng vật bị hòa tan.
Phong hóa hóa học diễn ra mạnh ở đâu?
Ở vùng khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều như nhiệt đới gió mùa, vì nhiệt độ cao làm phản ứng nhanh và nước dồi dào cung cấp môi trường phản ứng.
Hang động đá vôi hình thành theo kiểu phong hóa nào?
Theo phong hóa hóa học, cụ thể là quá trình cacbonat hóa: nước chứa CO2 hòa tan đá vôi CaCO3 thành Ca(HCO3)2 tan trong nước.