Questa esperienza presenta una serie di piccoli esperimenti che permettono di capire meglio il carsismo e di collegare le nozioni di chimica relative ad acidi e basi alle scienze della Terra ed in generale all'ambiente naturale. 
Questo esperimento conclude un ampio percorso laboratoriale che aiuta gli allievi a sviluppare i concetti di acido-base partendo da materiali poveri e osservazioni della vita quotidiana.
L'intero percorso è pensato per poter essere anche itinerante per cui è possibile creare tre scatole con il materiale necessario allo svolgimento delle varie attività. Sono quindi presenti delle schede per i docenti che riportano tutti le indicazioni relative ai vari esperimenti. L'esperimento precedente è il 28-Scienze.

In ciascun esperimento si analizzerà uno specifico argomento: 1)  le risposte di alcune rocce all'attacco acido; 2) la formazione di acido carbonico dalla $CO_2$; 3) la formazione di depositi salini dall'evaporazione di carbonati; 4) l'effetto di residui ferrosi sulla colorazione delle rocce.
Attenzione: uno degli esperimenti prevede un tempo di sviluppo di una settimana o più.

HCl: 8.4 Protezione delle mani: Utilizzare guanti adatti. 8.5 Protezione degli occhi: Utilizzare occhiali adatti. 8.6 Misure igieniche particolari: Togliere gli abiti contaminati. Utilizzare abiti da lavoro adatti. Lavarsi le mani e il viso prima degli intervalli e alla fine del lavoro.
NH3: 8.4 Protezione delle mani: Utilizzare guanti adatti. 8.5 Protezione degli occhi: Utilizzare occhiali adatti. 8.6 Misure igieniche particolari: Togliere gli abiti contaminati. Utilizzare abiti da lavoro adatti. Lavarsi le mani e il viso prima degli intervalli e alla fine del lavoro.
MgSO4:  Sostanza non pericolosa secondo la Direttiva 67/548/CEE 8.4 Protezione delle mani: Utilizzare guanti adatti. 8.5 Protezione degli occhi: Utilizzare occhiali adatti. 8.6 Lavarsi le mani prima degli intervalli e alla fine del lavoro
Fe2(SO4)3: Sostanza non pericolosa secondo la Direttiva 67/548/CEE 8.4 Protezione delle mani: Utilizzare guanti adatti. 8.5 Protezione degli occhi: Utilizzare occhiali adatti. 8.6 Misure igieniche particolari: Togliere gli abiti contaminati. Utilizzare abiti da lavoro adatti. Lavarsi le mani e il viso prima degli intervalli e alla fine del lavoro.
Indicatore universale: Facilmente infiammabile. 8.4 Protezione delle mani: Utilizzare guanti adatti. 8.5 Protezione degli occhi: Utilizzare occhiali adatti. 8.6 Misure igieniche particolari: Togliere gli abiti contaminati. Utilizzare abiti da lavoro adatti. Lavarsi le mani e il viso prima degli intervalli e alla fine del lavoro.

Il percorso che presentiamo consiste nel realizzare alcuni esperimenti per capire meglio il carsismo. Si cercherà di rispondere alle seguenti domande:

Cercheremo anche di capire come tutti questi processi si legano al ciclo del carbonio, così importante per la nostra vita.

In questo esperimento gli allievi dovranno scoprire cosa succede se versano un po’ di acido sopra diversi tipi di rocce. 

Si prendono vari campioni di rocce (granito, basalto, calcare, quarzite, ardesia ecc...) e con un contagocce si deposita qualche goccia di  $HCl$ diluito (10% circa) . Solo le rocce calcaree "friggono" quando si versa una goccia di acido (produzione di $CO_2$). Si possono stimolare i ragazzi a trovare una risposta: quale gas può essersi prodotto? perché?  Ovviamente, avviene la reazione acido base con i carbonati presenti e si produce acido carbonico che rapidamente si trasforma in $CO_2$ e acqua ed evapora formando le bollicine visibili.

2. Quale acido capace di disciogliere i calcari è abbondantemente presente in natura?

In questo esperimento gli allievi vedranno come l’acqua possa diventare leggermente acida per l’aggiunta di … (fai un bel respiro e prova ad indovinare!).

Si usano 3 becher pieni di acqua. In due di questi si fa soffiare attraverso una cannuccia a due ragazzi per qualche minuto. Al termine, si pone una goccia di indicatore nei tre bicchieri. Colore verde (neutro) per l'acqua, colore giallo (acido debole) per i due bicchieri "soffiati". Cosa è successo? Cosa abbiamo aggiunto all'acqua? Cosa si trova nell'atmosfera (e nel terreno) che può rendere debolmente acida la pioggia?

3. Come si formano le stalattiti?

In questo esperimento gli allievi osserveranno cosa succede quando l’acqua evapora da una soluzione che contiene un sale disciolto (come la roccia calcarea).

Due barattoli di vetro in cui mettiamo una soluzione satura di solfato di Mg (sale di Epsom). Le estremità di un grosso filo di lana "pescano" nei due barattoli. La soluzione sale per capillarità nel filo e nella porzione centrale del filo (tra i due barattoli) si formano gocce che cadono lasciando sul filo un deposito di sale che, in circa 7 giorni, forma una piccola stalattite.
Attenzione, basta un piccolo urto per spezzarla ed occorre ripartire da capo!

4. Ma tutti i calcari si sono formati da una soluzione, come le stalattiti?

In questo esperimento vedranno che c’è un altro modo di formare i calcari: l’accumulo di…conchiglie 

Si utilizzano delle conchiglie che si fanno reagire con l'acido e  si confrontano con vari campioni di rocce organogene.

5. Perché le pareti delle grotte sono spesso rossastre?

In questo esperimento si vedrà formarsi una sostanza rossiccia, simile a quella che si forma sulle pareti delle grotte, da una soluzione contenente ferro.
Utilizziamo del solfato di ferro (III). Allo stato solido è bianco. La soluzione acquosa invece è leggermente rossastra per la presenza degli ioni $Fe^{3+}$. 

Il colore diventa nettamente arancione-marroncino se si aggiunge un po' di ammoniaca. 
Attenzione: è forse l'esperimento che crea più problemi di comprensione ai ragazzi.

In collaborazione con l'Università di Pisa.

Gravina Angela

Galfrè Silvia Giulia