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Equilíbrio Químico nas Cavernas

As cavernas são formadas a partir da reação em equilíbrio químico de dissolução do carbonato de cálcio em água e gás carbônico. Ao gotejar de maneira lenta e contínua, é liberado o gás e a água evapora, formando no teto as estalactites. Já as gotas que caem ao chão formam as estalagmites.

A formação de estalagmites no chão e estalactites no teto de cavernas se dá por meio de reações em equilíbrio químico
A formação de estalagmites no chão e estalactites no teto de cavernas se dá por meio de reações em equilíbrio químico
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Uma reação reversível ocorre quando é possível transformar novamente os produtos nos reagentes. Esse tipo de reação entra em equilíbrio químico quando a taxa de desenvolvimento da reação direta, ou seja, a reação com consumo de reagentes e formação de produtos ocorre com a mesma velocidade que a da reação inversa – formação de reagentes e consumo de produtos.

Esses tipos de reações em equilíbrio são muito vistas no cotidiano. Um exemplo é o que ocorre nas cavernas, na formação das chamadas estalactites e estalagmites.

A água subterrânea está submetida a altas pressões, por isso ela contém grandes quantidades de gás carbônico (CO2(g)) dissolvido nela. Ao passar por solos que contêm calcário (CaCO3(s)), ocorre a dissolução deste carbonato e as cavernas são formadas, segundo a reação abaixo:

CaCO3(s) + CO2(g)  + H2O(l)  → Ca2+(aq) + 2 HCO-3(aq)

No entanto, os íons carbonato e cálcio podem reagir, voltando a se precipitar como carbonato de cálcio. Isso é demonstrado pela reação:

Ca2+(aq) + 2 HCO-3(aq)→ CaCO3(s) + CO2(g)  + H2O(l)

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Conforme você deve ter percebido, uma reação é exatamente o inverso da outra: os reagentes se transformam nos produtos e os produtos nos reagentes. Assim, nós podemos representar essa reação em equilíbrio da seguinte maneira:

CaCO3(s) + CO2(aq)  + H2O(l)  Setas duplas usadas em reações químicas em equilíbrio. Ca2+(aq) + 2 HCO-3(aq)

A disposição lenta e contínua de carbonato das gotas mineralizadas do teto das cavernas escorrem, sua água evapora e há liberação de CO2. De modo que o equilíbrio químico é deslocado no sentido inverso (de formação dos reagentes), por isso o CaCO3(s) é formado,ou seja, formam-se as estalactites no teto das cavernas. Ao cair, a gota ainda possui dissolvido o carbonato, que é depositado no solo da caverna, formando as estalagmites.

Água com calcário pingando para a formação das estalactites e estalagmites
Água com calcário pingando para a formação das estalactites e estalagmites

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Equilíbrio Químico nas Cavernas"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equilibrio-quimico-nas-cavernas.htm. Acesso em 07 de julho de 2022.

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