Óxidos e chuva ácida

Os óxidos são uma classe de substâncias inorgânicas que são formadas por dois elementos, sendo que o mais eletronegativo deles é o oxigênio.

Entre os óxidos em geral, existem os óxidos ácidos, que são compostos que apresentam um caráter covalente, formados geralmente por ametais, e que produzem ácidos ao entrarem em contato com a água.

Muitos desses óxidos ácidos estão presentes na atmosfera terrestre, portanto eles reagem com a água da chuva e o resultado é a “chuva ácida”. Esse termo foi usado pela primeira vez pelo químico e climatologista inglês Robert Angus Smith, para descrever a precipitação ácida que ocorreu na cidade de Manchester, no início da Revolução Industrial.

A chuva já é naturalmente ácida em razão da presença do gás carbônico (CO₂) na atmosfera. Todavia, os óxidos principais que contribuem para o efeito da chuva ácida são os óxidos de nitrogênio (NO_x) e os óxidos de enxofre (SO₂ e SO₃). Vejamos como cada um desses óxidos ácidos vão para a atmosfera, quais ácidos eles formam ao reagirem com as águas das chuvas e quais são as consequências desse fenômeno. 

• Gás Carbônico ou Dióxido de Carbono (CO₂):

Esse composto é expelido pela respiração animal e vegetal, e pela queima de materiais orgânicos. Além disso, com o crescente consumo de combustíveis fósseis (que contêm em sua estrutura o elemento carbono), a concentração de gás carbônico na atmosfera aumentou muito nas últimas décadas. Ao sofrer a combustão, o carbono reage com oxigênio e produz CO₂. Esse gás, por sua vez, reage com a água e forma o ácido carbônico, conforme mostrado a seguir:

Queima do carbono: C_(s) + O_2(g) → CO_2(g)
Produção de ácido carbônico: CO_2(g) + H₂O_(l)→ H₂CO_4(aq)

Esse ácido é fraco, portanto chuvas ácidas dessa natureza não são consideradas nocivas. Esse tipo de chuva apresenta pH em torno de 5,6; lembrando que a água pura tem pH igual a 7. É considerada chuva ácida toda chuva que possui pH menor que 5,6.

•   Óxidos de nitrogênio (NO_x):

Os óxidos de nitrogênio, principalmente o NO₂, são formados em reações que ocorrem na atmosfera, entre os gases nitrogênio (N₂) e oxigênio (O₂). Eles conseguem a energia de ativação (que é um energia alta), para a reação, por meio de raios de tempestades. Além disso, essa reação também ocorre em motores à explosão de automóveis, sendo que o NO₂ é eliminado pelos canos de escapamentos desses veículos.

Na atmosfera, esse óxidos de nitrogênio reagem com a água da chuva, formando o ácido nítrico (HNO₂) e o ácido nitroso (HNO₃), que, por estarem em pequena quantidade, também não fazem com que a chuva ácida seja considerada nociva. Entretanto, ao longo do tempo ela pode causar certo impacto ambiental.

N_2(g) +  2 O_2(g) → 2 NO_2(g)
NO_2(g) + H₂O_(l)→ HNO_2(aq) + HNO_3(aq)

•   Óxidos de enxofre (SO₂ e SO₃):

A origem do SO₂ pode ser de erupções vulcânicas e da decomposição de restos vegetais e animais. Além disso, o enxofre é um elemento que está presente em combustíveis fósseis usados em indústrias, como o carvão mineral; e em automóveis, como derivados do petróleo, principalmente o óleo diesel. Assim, quando esses combustíveis entram em combustão, são produzidas grandes quantidades de enxofre na forma de seus óxidos.

Esses óxidos reagem com a água, formando ácidos fortes. Por exemplo, quando o SO₃ reage com a água da chuva, forma-se o ácido sulfúrico (H₂SO₄), que é considerado o grande vilão da chuva ácida. 

S_(s) +  O_2(g) → SO_2(g)
SO_2(g) + H₂O_(l)→ HSO_3(aq) (Ácido sulfuroso)

SO_2(g)+  ½ O_2(g) → SO_3(g)
SO_3(g) + H₂O_(l)→ H₂SO_4(aq) (Ácido sulfúrico)

A precipitação de chuvas ácidas pode causar:

• a morte de peixes em rios e lagos;
• a destruição de folhas e galhos de árvores;
• a alteração química do solo, pois cátions metálicos, como o Al³⁺, são liberados pela chuva ácida, o que provoca o envenenamento das plantações e a redução das colheitas;
• a contaminação das águas subterrâneas;
• a degradação de prédios, estruturas metálicas de casas, edifícios e pontes, bem como a corrosão de monumentos artísticos históricos feitos de calcário, cimento, mármore, metais e outros materiais;
• e o surgimento de doenças respiratórias, prejudicando a saúde do ser humano e dos animais.