Afirmación: "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?
- Quemamiento de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) en vehículos, plantas térmicas y centrales eléctricas, que libera óxidos de azufre (\text{SO}_{2}) y óxidos de nitrógeno (\text{NO}, \text{NO}_{2}, en conjunto \text{NO}_{x}).
- Estos gases ascienden a la atmósfera, donde el \text{SO}_{2} reacciona con el oxígeno del aire y el \text{NO}_{2} también se oxida, formando \text{SO}_{3} y \text{NO}_{3} (oxidación atmosférica).
- Los óxidos resultantes se disuelven en las gotas de agua de las nubes, dando origen a ácidos: \text{H}_{2}\text{SO}_{4} (ácido sulfúrico) y \text{HNO}_{3} (ácido nítrico).
- Estos ácidos caen con la precipitación (lluvia, nieve o niebla) como lluvia ácida, con pH inferior a 5,6.
El proceso consiste en la emisión de \text{SO}_{2} y \text{NO}_{x} por la quema de combustibles fósiles, su oxidación en la atmósfera y su disolución en el agua de las nubes, lo que forma ácidos sulfúrico y nítrico que precipitan.
¿Qué tipo de compuestos (binarios o ternarios) se forman en la lluvia ácida?
- Un compuesto binario contiene dos elementos; uno ternario contiene tres o más elementos.
- Ácido sulfúrico: \text{H}_{2}\text{SO}_{4} contiene \text{H}, \text{S} y \text{O} → tres elementos.
- Ácido nítrico: \text{HNO}_{3} contiene \text{H}, \text{N} y \text{O} → tres elementos.
- Sulfato de calcio \text{CaSO}_{4} y sulfato de sodio \text{Na}_{2}\text{SO}_{4}, presentes al reaccionar los ácidos con minerales del suelo, también son ternarios.
Se forman compuestos ternarios (óxidos de tipo ternario, ácidos oxácidos y oxosal), porque contienen tres elementos: hidrógeno, no metal (S o N) y oxígeno.
¿Cuál es la reacción química que se produce en la lluvia ácida?
- Disolución del dióxido de azufre en el agua (ácido sulfuroso): \text{SO}_{2} + \text{H}_{2}\text{O} \rightarrow \text{H}_{2}\text{SO}_{3}
- Oxidación del ácido sulfuroso a ácido sulfúrico: 2\text{H}_{2}\text{SO}_{3} + \text{O}_{2} \rightarrow 2\text{H}_{2}\text{SO}_{4}
- Formación directa de ácido sulfúrico desde \text{SO}_{2}: 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}
- Al caer, los ácidos atacan rocas y suelos, por ejemplo con el carbonato de calcio: \text{CaCO}_{3} + \text{H}_{2}\text{SO}_{4} \rightarrow \text{CaSO}_{4} + \text{H}_{2}\text{O} + \text{CO}_{2}\uparrow
¿Sabías qué?
La nomenclatura inorgánica sigue reglas basadas en la proporción y naturaleza de los elementos, lo que permite nombrar de forma ordenada los compuestos: cloruro de sodio (\text{NaCl}), sulfato de calcio (\text{CaSO}_{4}). En la lluvia ácida se nombran justamente ácidos oxácidos (\text{H}_{2}\text{SO}_{4}, \text{HNO}_{3}) y sus sales.
Las reacciones principales son 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}.
