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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 (NOx) 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) + O2(g) CO2(g)
Produção de ácido carbônico: CO2(g) + H2O(l)
H2CO4(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 (NOx):

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.

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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.

N2(g) +  2 O2(g) 2 NO2(g)
NO2(g) + H2O(l)
HNO2(aq) + HNO3(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) +  O2(g) SO2(g)
SO2(g) + H2O(l)
HSO3(aq) (Ácido sulfuroso)

SO2(g)+  ½ O2(g) SO3(g)
SO3(g) + H2O(l)
H2SO4(aq) (Ácido sulfúrico)

Causas e efeitos da chuva ácida.
Causas e efeitos da chuva ácida.

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.

Principais efeitos da chuva ácida.
Principais efeitos da chuva ácida.

A produção de grandes quantidades de óxidos resulta na chuva ácida, que traz sérios prejuízos ao próprio ser humano, o causador de tudo isso.
A produção de grandes quantidades de óxidos resulta na chuva ácida, que traz sérios prejuízos ao próprio ser humano, o causador de tudo isso.
Publicado por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça
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Lista de Exercícios

Questão 1

(Univali-SC) A chuva ácida é um fenômeno químico resultante do contato entre o vapor d’água existente no ar, o dióxido de enxofre e os óxidos de nitrogênio. O enxofre é liberado, principalmente, por indústrias de veículos e usinas termoelétricas movidas a carvão e a óleo; os óxidos de nitrogênio, por automóveis e fertilizantes.

Ambos reagem com o vapor de água, originando, respectivamente, os ácidos sulfuroso, sulfídrico e sulfúrico, e o ácido nítrico. Esses elementos se precipitam, então, na forma de chuva, neve, orvalho ou geada, na chamada chuva ácida.

Dentre os efeitos da chuva ácida estão a corrosão de equipamentos e a degradação das plantas, solos e lagos. O contato com os ácidos é prejudicial, podendo causar, por exemplo, doenças respiratórias.

As fórmulas dos ácidos citados no texto acima, respectivamente, são:

a) H2S, H2SO4, H2SO3, HNO3.

b) H2SO3, H2SO4, H2S, HNO2.

c) HSO4, HS, H2SO4, HNO3.

d) HNO3, H2SO4, H2S, H2SO3.

e) H2SO3, H2S, H2SO4, HNO3.

Questão 2

(Vunesp-SP) Sabe-se que a chuva ácida é formada pela dissolução, na água da chuva, de óxidos ácidos presentes na atmosfera. Entre os pares de óxidos relacionados, qual é constituído apenas por óxidos que provocam a chuva ácida?

a) Na2O e NO2

b) CO2 e MgO

c) CO2 e SO3

d) CO e NO2

e) CO e NO

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