Afirmación de referencia: La lluvia ácida es un conjunto de reacciones químicas que se producen en la atmósfera.
¿Cuál es el proceso de formación de los compuestos presentes en la lluvia ácida?
- Quemar combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) en centrales térmicas, vehículos e industrias libera óxidos de azufre (\text{SO}_{2}, \text{SO}_{3}) y óxidos de nitrógeno (\text{NO}, \text{NO}_{2}) a la atmósfera.
- En el aire, estos gases reaccionan con el oxígeno y con el vapor de agua, oxidándose: 2\text{SO}_{2} + \text{O}_{2} \rightarrow 2\text{SO}_{3}.
- El trióxido de azufre se disuelve en las gotas de agua formando ácido sulfúrico: \text{SO}_{3} + \text{H}_{2}\text{O} \rightarrow \text{H}_{2}\text{SO}_{4}.
- De forma análoga, los óxidos de nitrógeno forman ácido nítrico: 4\text{NO}_{2} + \text{O}_{2} + 2\text{H}_{2}\text{O} \rightarrow 4\text{HNO}_{3}.
- Estas gotas ácidas caen al suelo como lluvia ácida (o nieve, niebla), con pH menor que 5,6.
Los compuestos de la lluvia ácida se forman por la oxidación en la atmósfera de los óxidos de azufre y de nitrógeno (provenientes de la quema de combustibles fósiles) y su posterior disolución en el agua de las nubes, lo que genera ácidos como el sulfúrico y el nítrico.
¿Qué tipo de compuestos (binarios o ternarios) se forman en la lluvia ácida?
- Un compuesto binario está formado por dos elementos químicos (ej.: \text{NaCl}, \text{H}_{2}\text{O}).
- Un compuesto ternario está formado por tres elementos distintos (ej.: \text{CaSO}_{4}, \text{NaOH}).
- Analizamos los productos de la lluvia ácida: \text{H}_{2}\text{SO}_{4} contiene H, S y O (tres elementos); \text{HNO}_{3} contiene H, N y O (tres elementos); \text{H}_{2}\text{SO}_{3} contiene H, S y O (tres elementos).
- Como todos poseen tres elementos, son compuestos ternarios (ácidos oxácidos u oxiácidos).
Son compuestos ternarios, porque en ellos intervienen tres elementos: hidrógeno, oxígeno y azufre (o nitrógeno).
¿Cuál es la reacción química que se produce en la lluvia ácida?
- Disolución del dióxido de azufre en el agua (lluvia ligera): \text{SO}_{2} + \text{H}_{2}\text{O} \rightarrow \text{H}_{2}\text{SO}_{3} (ácido sulfuroso).
- Oxidación y formación de ácido sulfúrico: 2\text{SO}_{2} + \text{O}_{2} + 2\text{H}_{2}\text{O} \rightarrow 2\text{H}_{2}\text{SO}_{4}.
- Formación de ácido nítrico a partir de los óxidos de nitrógeno: 4\text{NO}_{2} + \text{O}_{2} + 2\text{H}_{2}\text{O} \rightarrow 4\text{HNO}_{3}.
- Comprobación de la conservación de la masa (reacción 2): del lado izquierdo hay 2 S, 8 O (del \text{SO}_{2}) + 2 O + 2 O = 12 O y 4 H; del lado derecho: 2 S, 2\times4=8 O + 2\times1=2 O = 10... corrigiendo el balance: 2\text{SO}_{2}+\text{O}_{2}+2\text{H}_{2}\text{O} \rightarrow 2\text{H}_{2}\text{SO}_{4} da 2 S, 4+2+2 = 8 O + 2 O... Los átomos quedan equilibrados: 2 S, 4 H, 8 O en ambos miembros.
¿Sabías qué?
La nomenclatura en química inorgánica sigue reglas específicas basadas en la proporción y la naturaleza de los elementos, lo que permite identificar y nombrar los compuestos de forma ordenada. Ejemplos: cloruro de sodio (\text{NaCl}) y sulfato de calcio (\text{CaSO}_{4}).
Las reacciones principales son \text{SO}_{2} + \text{H}_{2}\text{O} \rightarrow \text{H}_{2}\text{SO}_{3}, 2\text{SO}_{2} + \text{O}_{2} + 2\text{H}_{2}\text{O} \rightarrow 2\text{H}_{2}\text{SO}_{4} y 4\text{NO}_{2} + \text{O}_{2} + 2\text{H}_{2}\text{O} \rightarrow 4\text{HNO}_{3}.
