A chuva ácida é uma consequência da libertação de poluentes de fontes que podem ser naturais ou antropogénicas[1]. As fontes naturais são as que provêem de acontecimentos que ocorrem naturalmente na Natureza, como os vulcões. As antropogénicas são causadas pela actividade do Homem.
A precipitação é naturalmente ácida devida, entre outros factores, à dissolução do dióxido de carbono na água, libertado pela respiração dos seres vivos e durante processos biológicos[2]. Precipitação ácida a que nos referimos é a que tem um pH inferior a 5,6[3]. O dióxido de carbono reage com o vapor de água na atmosfera. Esta reacção origina o ácido carbónico como podemos confirmar pela respectiva equação química transcrita abaixo[4]:
CO2 (g) + H2O(l) ⇄ H2CO3 (aq)
Como o ácido carbónico é um ácido fraco, encontra-se parcialmente ionizado na atmosfera[5]:
CO2 (g) + H2O(l) ⇄ H+ (aq) + HCO3- (aq)
Estar parcialmente ionizado significa que, nem todo o ácido carbónico se separa nos seus iões. Algum reage directamente com a água e forma dois compostos, cujo um é a partícula H3O+:
H2O(l) + H2CO3 (aq) ⇄ CO32-(aq) + 2H3O+ (aq)
A partícula H+, ou H3O+ (H3O+ ⇄ H2O(l) + H+(aq)), são as chamadas partículas ácidas[6]. O aumento de concentração desta partícula numa solução, torna-a mais ácida e tornando, consequentemente, a água da chuva ácida[7].
A libertação de CO2 para a atmosfera pode ser feita através da queima de combustíveis fósseis, tais como o carvão, o petróleo e o gás natural. Estes são, por exemplo, queimados pelas centrais termoeléctricas para produção electricidade. A combustão do carvão pode ser traduzida pela seguinte equação química[8]:
C(s) + O2 (g) → CO2 (g) [9]
Podemos constatar que a sua queima liberta dióxido de carbono. Na combustão do petróleo (por exemplo, C8H18) também podemos observar a libertação deste poluente e em maior quantidade:
2C8H18 (l) + 25O2 (g)→16CO2 (g) + 18H2O(g) [10]
Os óxidos de azoto e óxidos de enxofre são os principais poluentes responsáveis pela acidez da água da chuva[11]. Os óxidos de azoto podem ser lançados para a atmosfera também pela queima de combustíveis fósseis, que contém azoto, pelo tubo de escape dos carros [12] (fontes antropogénicas) ou por relâmpagos, vulcões e oceanos (fontes naturais)[13]. Ocorre uma reacção entre o azoto da atmosfera e o oxigénio presente no vapor de água, levando à formação de óxido de azoto:
N2 (g) + O2 (g) → 2NO(g) [14]
O óxido de azoto, ao encontrar-se com o oxigénio presente na atmosfera, irá ser oxidado e levar à formação do dióxido de azoto:
2NO(g) + O2 (g) → 2NO2 (g) [15]
Por fim, o dióxido de azoto irá reagir com a água líquida presente nas gotículas das nuvens, nevoeiro e outras formas de condensação atmosférica e formar o ácido nítrico (HNO3) e o ácido nitroso (HNO2), que tornarão a chuva ácida.
2NO2 (g )+ H2O(l) → HNO2 (aq) + HNO3 (aq) [16]
Ambos os ácidos encontram-se ionizados na atmosfera, originando partículas H+, tornando a água da chuva ácida:
HNO2 (aq) ⇄ H+ (aq) + NO2- (aq)
HNO3 (aq) ⇄ H+ (aq) + NO3- (aq)
Os óxidos de enxofre são libertados para a atmosfera devido á queima de combustíveis fósseis e, principalmente, de carvão, nas centrais termoeléctricas (o enxofre está presente nas proteínas do material fossilizado), na fundição, na produção de ácido sulfúrico, na transformação de madeira em papel, por fogo-posto[17] e pelo tubo de escape dos carros[18]. Os vulcões, os oceanos, o decaimento biológico e os fogos florestais (sem serem começados pelo Homem) são também fontes (naturais) de emissão deste poluente [19]. O dióxido de enxofre reage com a água e forma o ácido sulfuroso:
SO2 (g) + H2O(l) ⇄ H2SO3 (aq)
O dióxido de enxofre também pode ser oxidado e formar o trióxido de enxofre:
2SO2 (g) + O2 (g) ⇄ 2SO3 (g)
O produto desta reacção irá reagir com a água e formar o ácido sulfúrico:
Tanto o ácido sulfuroso como o ácido sulfúrico também se encontram quase totalmente ionizados:
H2SO3 (aq) ⇄ 2H+ (aq) + SO32- (aq)
H2SO4 (aq) ⇄ 2H+ (aq) + SO42- (aq)
O metano, por vezes, ao ser libertado para a atmosfera, pelos seres vivos devido à decomposição anaeróbia de matéria orgânica, ao reagir com o oxigénio, forma o ácido metanóico (HCOOH), que também contribui para a formação de chuva ácida[21]. [1] Fonte: idem
[2] Fonte: http://www.ausetute.com.au/acidrain.html, acedido a 14/03/2011, às 17h36min
[3] Fonte: Marín, E. et al, “Análisis de la acidez de la precipitación en la península ibérica”, Finisterra, XXXVI, 71, p.104, 2001
[4] Fonte: http://www.chemistry.wustl.edu/~edudev/LabTutorials/Water/FreshWater/acidrain.html, acedido a 22/03/2911 às 18h07min
[5]Fonte: http://www.ausetute.com.au/acidrain.html, acedido a 14/03/2011, às 17h36min
[6] Fonte: http://www.iun.edu/~cpanhd/C101webnotes/chemical%20reactions/acidbase.html, acedido a 30/03/2011às 16h52min
[7] Fonte: http://profs.ccems.pt/PauloPortugal/CHYMICA/AcidoBase/AcidoBase.htm, acedido a 30/03/2011 às 22h29min
[8] Fonte: http://www.ausetute.com.au/acidrain.html, acedido a 14/03/2011, às 17h36min
[9] Fonte: idem
[10] Fonte: ib idem
[11] Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Chuva_%C3%A1cida, acedido a 27/12/2010, às 17h37min
[12] Fonte: http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/A/AcidRain.html, acedido a 14/03/2011, às 17h29min
[13] Fonte: http://www.ace.mmu.ac.uk/eae/Acid_Rain/Older/Natural_Sources.html, acedido a 21/12/2010, às 15h23min
[14] Fonte: http://www.ausetute.com.au/acidrain.html, acedido a 14/03/2011, às 17h36min
[15] Fonte: idem
[16] Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Chuva_%C3%A1cida, acedido a 27/12/2010, às 17h37min
[17] Fonte: http://www.ace.mmu.ac.uk/eae/Acid_Rain/Older/Sulphur_Dioxide.html, acedido a 21/12/2010, às 15h33min
[18] Fonte: http://www.ace.mmu.ac.uk/eae/Acid_Rain/Older/Cars.html, acedido a 21/12/2010, às 15h08min
[19] Fonte: http://www.ace.mmu.ac.uk/eae/Acid_Rain/Older/Acidic_Emissions.html, acedido a 21/12/2010, às 15h07min
[20] Fonte: http://www.ausetute.com.au/acidrain.html, acedido a 14/03/2011, às 17h36min
[21] Fonte: idem
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