Sistema de carbonatos

Imagen superior: Modelo conceptual de factores que controlan la disolución de carbonato de calcio  en sedimentos (Eyre et al, 2014).

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En los cursos básicos de química aprendemos que es posible utilizar ecuaciones para representar procesos y reacciones químicas. Una de las ventajas de las ecuaciones químicas es que podemos sumarlas para representar reacciones más complejas, y poder explicarnos cada uno de los pasos que intervienen en el proceso de transformación. Por ejemplo, la siguiente serie de reacciones (y su adición):

Figura 1. Ecuaciones que describen la reacciones químicas de formación y disolución de la roca caliza, formada de carbonato de calcio, bajo condiciones ambientales normales en sistemas acuáticos. Estado: sólido (s); gaseoso (g); acuoso/líquido (ac)/(l).

Puede interpretarse como:

El dióxido de carbono de la atmósfera CO2 (g) y del suelo, se disuelve en el agua H2O(l) -líquida bajo condiciones ambientales normales- y al infiltrarse, arrastra al ahora disuelto CO2 (ac) en forma de ácido carbónico H2CO3*, que se disocia para producir ion bicarbonato  HCO3, muy soluble, más un protón solvatado H+ / H3O+ al que llamamos protón “ácido”, altamente reactivo y que reacciona fácilmente con el insoluble carbonato CO32- para producir más bicarbonato. Este proceso permite la disolución del carbonato de calcio de las rocas CaCO3 (s), que al disolverse, a su vez, produce más iones de bicarbonato HCO3 y de calcio Ca2+(ac). Esta reacción muestra también que en una eventual acidificación del océano, como la prevista como consecuencia del cambio climático global, habrá una tendencia a la disolución, ya que el CO2(g) de la atmósfera al disolverse en el agua del océano la vuelve más ácida y reactiva a este material. Paralelamente, esta ecuación química leída en sentido inverso indica el proceso de desgasificación y precipitación de carbonato de calcio, un importante mecanismo en la formación de estalactitas, estalagmitas y otros espeleotemas dentro de las cuevas.

Además, conformado por sus ácidos y bases conjugadas, el dióxido de carbono gaseoso, ácido carbónico, iones bicarbonato y carbonato, todos juntos, constituyen el sistema de carbonatos, que es el más importante regulador de pH en el agua de los océanos y también del agua subterránea de la Península de Yucatán.


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La imagen del encabezado representa un modelo conceptual de factores que controlan la disolución de carbonato de calcio  en sedimentos | Conceptual model of factors controlling CaCO3 sediment dissolution.

Eyre BD, AJ Andersson & T Cyronak (2014) Benthic coral reef calcium carbonate dissolution in an acidifying ocean. Nature Climate Change 4: 969-976.


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Emiliano Monroy-Ríos