Escuelapedia.com Ciencias Óxidos y lluvia ácida

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Óxidos y lluvia ácida

Óxidos y lluvia ácida

Los óxidos son una clase de sustancias inorgánicas que están formados por dos elementos, siendo que el más electronegativo es el oxígeno.

En general, entre los óxidos existen los óxidos ácidos, que son compuestos que contienen un carácter covalente, formado generalmente por elementos del grupo principal, y que producen los ácidos al entrar en contacto con agua.

Muchos de estos óxidos ácidos están presentes en la atmósfera, reaccionan con agua de lluvia y el resultado es la lluvia ácida. Este término fue utilizado primero por el climatólogo y químico inglés Robert Angus Smith, para describir la precipitación ácida que ocurría en la ciudad de Manchester en el comienzo de la Revolución Industrial.

La lluvia ya es naturalmente ácida debido a la presencia de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera. Sin embargo, los óxidos principales que contribuyen al efecto de la lluvia ácida son los óxidos de nitrógeno (NOx) y óxidos de azufre (SO2 y SO3). Vamos a ver cómo cada uno de estos óxidos ácidos van hacia la atmósfera, donde se forman los ácidos que reaccionan con los pluviales y cuáles son las consecuencias de este fenómeno.

Dióxido de carbono o gas carbónico (CO2)

Este compuesto es expulsado por la respiración animal y vegetal y por la combustión de materiales orgánicos. Además, con el creciente consumo de combustibles fósiles (que contienen el elemento carbono en su estructura), la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera ha aumentado mucho en las últimas décadas. Para someterse a combustión, el carbono reacciona con el oxígeno y produce CO2. Este gas, a su vez, reacciona con agua para formar ácido carbónico, como se muestra a continuación:

Quema de carbono: C(s) + O2(g) → CO2(g)
Producción de ácido carbónico: CO2(g) + H2O(l)→ H2CO4(aq)

Este ácido es débil, la lluvia ácida de esta naturaleza no es considerada nociva. Este tipo de lluvia presenta pH alrededor de 5.6; cabe recordar que el agua puro tiene un pH de 7. Se considera lluvia ácida toda el agua de lluvia que tiene pH inferior a 5,6.

Óxidos de nitrógeno (NOx)

Los óxidos de nitrógeno, especialmente el NO2, se forman en las reacciones que ocurren en la atmósfera, entre los gases nitrógeno (N2) y oxígeno (O2). Consiguen la energía de activación (que es una alta energía), para la reacción por medio de los rayos de las tormentas. Además, esto también ocurre en reacción a la explosión de los motores de coche, ya que el NO2 es eliminado por los tubos de escape de estos vehículos.

En la atmósfera, esos óxidos de nitrógeno reaccionan con el agua de lluvia, formando ácido nítrico (HNO2) y ácido nitroso (HNO3), que, porque están en pequeñas cantidades, también no causan que la lluvia ácida se considere perjudicial. Sin embargo, con el tiempo puede causar cierto impacto ambiental.

N2(g) + 2 O2(g) → 2 NO2(g)
NO2(g) + H2O(l)→ HNO2(aq) + HNO3(aq)

Óxidos de azufre (SO2 y SO3)

El origen del SO2 puede de erupciones volcánicas y de la descomposición de plantas y restos animales. Además, el azufre es un elemento que está presente en los combustibles fósiles utilizados en industrias como el carbón; y en los automóviles, como derivados del petróleo, especialmente el aceite diesel. Por lo tanto, cuando esos combustibles entran en combustión, grandes cantidades de azufre se producen en la forma de sus óxidos.

Estos óxidos reaccionan con el agua, formando ácidos fuertes. Por ejemplo, cuando el SO3 reacciona con agua de lluvia, forma ácido sulfúrico (H2SO4), que se considera al gran villano de la lluvia ácida.

S(s) + O2(g) → SO2(g)
SO2(g) + H2O(l)→ HSO3(aq) (Ácido sulfuroso o trioxosulfúrico)
SO2(g)+ ½ O2(g) → SO3(g)
SO3(g) + H2O(l)→ H2SO4(aq) (Ácido sulfúrico)

Consecuencias de la lluvia ácida

La precipitación de la lluvia ácida puede causar:

  • La muerte de peces en ríos y lagos.
    La destrucción de las hojas y ramas de los árboles.
    Cambiar la química del suelo, pues los cationes metálicos, como Al3+, son liberados por la lluvia ácida, lo que provoca el envenenamiento de las plantaciones y la reducción de los cultivos.
    Contaminación del agua subterránea.
    El deterioro de los edificios, estructuras de acero de casas, edificios y puentes, así como la corrosión de los monumentos artísticos de piedra caliza, cemento, mármol, metales y otros materiales.
    La aparición de trastornos respiratorios, deteriorando la salud de los seres humanos y animales.
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