Um pouco de geoquímica II

Olá amigos da comunidade geofágica, depois de algumas conversas e puxões na orelha, I’m back!
Turbulências ocorridas nas minhas tarefas diárias me levaram a perda total da administração do meu tempo e, com isso, negligenciei o Geófagos. Sinceras desculpas a todos, em especial aos meus amigos autores deste blog, os quais eu crédito toda a fama, não merecida, a mim atribuída pelos leitores.
Pois bem, agora com tudo nos devidos lugares e fazendo o tempo correr a meu favor, manterei maior regularidade nas postagens em respeito a todos vocês leitores e aos meus companheiros de jornada. Obviamente a prioridade será falar de ciência, Pilar Mestre deste blog, mas já peço desculpas no caso de algum deslize.

Assim, retornando ao trabalho, vou pagar minha dívida com vocês, respondendo ao Quiz deixado na minha última postagem: Porque, de maneira geral, se observa mais feldspatos potássicos (ortoclásio, KSi3AlO8) do que cálcicos (anortita, CaSi2Al2O8) nos solos tropicais?

Na tentativa de facilitar o entendimento, vamos adotar os dados listados na tabela abaixo:

Energia molar de formação de alguns óxidos metálicos, nos minerais silicatados

Íon

Grupo

minerais silicatados

Energia (kg/cal)

Ca2+

839

Mg2+

912

Fe2+

322

K+

299

H+(na oxídrila, OH)

525

Ti4+

2882

Al3+ (nos sais)

1878

Al3+ (nos Al silicatos)

1793

Si4+ nos MSiO4 Nesossilicato

3142 (18852)

Si4+ nos MSi2O7 Sorossilicato

3137 (21511)

Si4+ nos MSiO3 Inossilicato

3131(25048)

Si4+ nos MSi4O11 Inossilicato

3127 (27290)

Si4+ nos MSi2O5 Filossilicato

3123 (29981)

Si4+ nos SiO2 Tectossilicato

3110 (37320)

M = metal (Fe, Mg, Ca, Al, K, etc.);
Os números entre parênteses foram calculados fixando as quantidades de oxigênio

Como podemos observar, a energia de formação das pontes entre os metais alcalinos e alcalinos terrosos e oxigênio são menores em relação a ligação Al-O, que por sua vez é inferior as ligações Si-O.

Antes de responder ao quiz e indo um pouco mais adiante, a partir dos dados acima podemos extrair mais duas informações importantes: a sequência de cristalização e a estabilidade termodinâmica desses minerais, ou seja a maior ou menor resistência deles ao intemperismo. Por exemplo, a energia de formação para os diferentes grupos de minerais silicatados (dados entre parênteses) aumenta na direção dos nesossilicatos para os tectossilicatos, onde claramente há um aumento no número de íons silício por mol de oxigênio. Na medida em que ocorre este aumento, maior é a estabilidade do mineral. Deste modo, é por isso que observamos a grande quantidade de quartzo (tectossilicatos) nos solos tropicais.

Concluindo, na medida em há o aumento na substituição do Si pelo Al na estrutura do mineral, ele se tornará mais susceptível ao intemperismo por causa do enfraquecimento da estrutura cristalina. Como mencionado no post anterior, no ortoclásio (KSi3AlO8) a relação Si:Al é 1:1, contra 2:2 para anortita (CaSi2Al2O8). Respondido? Espero que sim e qualquer dúvida estamos ai para ajudar.

PS: Observem o valor da energia de formação dos óxidos de Ti! Agora está mais claro porque a presença do rútilo (TiO2) e da ilmenita (Fe2+TiO3) tem sido rotineiramente constatada nos solos de regiões tropicais.

Juscimar Silva

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