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ABSchüleraktivitäten Boden – Was ist das eigentlich?AB8 Chemische VerwitterungWichtiger Gefahrenhinweis:Bei der Verwendung vonSäure ist auf die ordnungsgemäßeHandhabung unddie jeweiligen Sicherheitshinweisezu achten. Ummögliche Gefahren bei derDurchführung des Versuchsmit Salzsäure zu vermeiden,kann der Versuch auch mitEssig, Essigessenz oderZitronensaft durchgeführtwerden. Damit die Wirkungdes Essigs verstärkt wird,kann man diesen erwärmen(Geruchsentwicklung!).HintergrundDie chemische Verwitterung beruht auf chemischenReaktionen zwischen den Bestandteilender Gesteine und des Bodens mit imWasser gelösten Stoffen (z. B. Säuren). EinigeGesteinsminerale besitzen eine hoheLöslichkeit und unterliegen dabei vorwiegendder Lösungsverwitterung. Sie wirkt sich besondersin Gesteinen aus, die relativ leichtlösliche Alkali- und Erdalkalisalze enthalten(z. B. Steinsalz, Gips, Anhydrit). Andere Mineraleverbinden sich beispielsweise mit demSauerstoff der Luft oder in der Bodenlösung(vor allem wenn sie Elemente in reduzierter2+Form im Kristallgitter besitzen, z. B. Fe ;= Oxidationsverwitterung).Die wichtigsten Agenzien der chemischenVerwitterung sind das Wasser, die darin gelöstenSäuren (Hydrolytische Verwitterung, Modul A „Was ist Boden?“) und Salze sowieverschiedene Gase. In Gebieten mit hohenAnteilen an kalkhaltigen Gesteinen (Kalksteinund Dolomit) spielt die Kohlensäure-Verwitterungeine große Rolle. Hier kommt es zurLösung des Calciumcarbonats (CaCO 3 ) durchdie im Wasser gelöste Kohlensäure.Die chemische Verwitterung geht häufig mitMineralneubildungen und einer Freisetzungvon in den Mineralen fixierten Nährstoffeneinher. Die Wirksamkeit und somit die Intensitätder chemischen Verwitterung sowie derMineralneubildung ist stark temperaturabhängig.So sind beide in den Kälte- (zu kalt)und Wärmewüsten (zu trocken) nahezu ohneBedeutung, stellen aber in den (sub)humidenTropen den wichtigsten Faktor der Verwitterungdar.Durch die Abgabe von Wasserstoffionen beider Nährstoffaufnahme haben Pflanzen großeBedeutung für die biochemische Verwitterung.Hinweise zur VersuchsdurchführungFür die Durchführung der Versuche solltenGesteine in großer Anzahl vorhanden sein.Insbesondere an Kalksteinen lässt sich dieWirkung von Säuren gut verdeutlichen (Bläschenbildungbei Säureaufgabe). Bei Graniten,Sandsteinen oder den meisten metamorphenGesteine laufen die Säurereaktionen zulangsam ab, um sie beobachten zu können.Reaktionen mit Salzsäure oder Essig in diesenGesteinen beruhen auf sekundären Kalkgehalten(z. B. durch Verwitterung; vor der Versuchsdurchführungtesten!).A38 | Aufschäumen undCO 2 -Bildung als Reaktionvon Salzsäure mitKarbonatgestein.104 Lernort Boden
Boden – Was ist das eigentlich? SchüleraktivitätenABChemielabor Boden – Wenn Säuren auf Gesteine einwirkenMaterialienBechergläserEssigessenz oder Essig (evtl. 10%-ige Salzsäure, keine konzentrierte Salzsäure!)verschiedene Gesteine (z. B. Sandsteine, Tonsteine, Granit, Kalksteine)Durchführung und AuswertungenLege ein Gesteinsstück in ein Becherglas.Fülle das Becherglas zunächst mit so viel Wasser auf,dass das Gesteinsstück vollständig bedeckt ist.Notiere deine Beobachtung:Beim Umgang mit Salzsäure aufdie Gefahrenhinweise achten!SCHÜLERAKTIVITÄT AB8Lege in ein zweites Becherglas ein weiteres Gesteinsstück und gib langsamein wenig Essigessenz oder Zitronensaft hinzu, bis die Probe halb bedeckt ist.Notiere deine Beobachtung:Nimm ein drittes Gesteinsstück, lege dies ebenfalls in ein Becherglasund gib wenige Tropfen Salzsäure direkt auf die Probe.Notiere deine Beobachtung:Führe den Versuch mit verschiedenen Gesteinen durch.Erkläre deine Beobachtungen:Gibt es Unterschiede in der Reaktion bei verschiedenen Gesteinen?Durch welchen Stoff wird die chemische Verwitterung beschleunigt?Lernort Boden 105
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