Quimica

Capítulo 6
Lluvia ácida: neutralizando sus causas

6 -2

Lluvia Acida


Los principales compuestos que la forman son el SO2 y NO2 disueltos



También se forman con nieve, neblinas y rocío, cuya acidez puede ser de importancia
6 -3

Efectos dañinos de la lluvia ácida
   

Daños en salud humana Daños en bosques Daños en vida acuática de lagos Daños en esculturas yedificios de valor histórico
6 -4

Fuentes de contaminantes ácidos


NOx Principalmente de combustión de fuentes móviles, móviles, calderas y hornos industriales SOx Principalmente de procesos industriales, industriales, calderas y hornos industriales y combustión en fuentes móviles También puede provenir de actividades volcánicas
6 -5



 abla 6.1 T
Fuente Natural Océanos Suelos yplantas Volcanes Relámpagos Subtotales

Emisiones Globales Estimadas de Oxidos de Azufre y Nitrógeno (en millones de toneladas métricas por año). Datos 1980
SO 2 22 2 19 43 142 13 5 180 203 NO x 1 43 15 59 55 30 85 144

Atropogénico Combustión combustibles fósiles Industria (fundiciones) Combustión biomasa Subtotales Totales

6 -6

Tabla 6.2
Fuente

Emisiones de SO 2 de Fundiciones yOtras Megafuentes
ton/año 1.886.593 38.031 99.362 9.408 3.600 8.336 11.086 2.056.416 % 91,74 1,85 4,83 0,46 0,17 0,41 0,54 100,00

Fundiciones de cobre Planta de tostación Plantas termoeléctricas Plantas de cemento Refinerías de petróleo Plantas de azúcar Acerías Total

Acidos y bases
6 -8

Acidos y Bases
Acidos
Sabor agrio Cambian el color de algunas sustancias Disuelven ciertosmetales Neutralizan bases

Bases
Sabor amargo Cambian el color de algunas sustancias Jabonosas al tacto. Neutralizan ácidos
6 -9

Teoría de Arrhenius
Acido
HxB(ac) HCl(ac) x H+(ac) + Bx-(ac) H+(ac) + Cl-(ac)

Base
M(OH)y (ac) Ca(OH)2 (ac) My+(ac) + y OH-(ac) Ca2+(ac) + 2 OH-(ac)
6-10

Limitaciones:


Definiciones válidas soluciones acuosas. acuosas.

sólo

en

¿Naturaleza del ion H+ en solución? Hay muchas sustancias que son bases y no poseen OH- en su estructura. estructura.
6-11



Teoría Brönsted - Lowry
Acido: Acido: Especie que tiene tendencia a
donar un protón. protón.

Base: Base: Especie que tiene tendencia a
aceptar un protón. protón.

6-12

Ejemplo de reacción ácido - base según Brönsted y Lowry
H+ HF(g) + ácido NH3 (g) base
HF H

NH4F(s)
H H
6-13

N H H

F

-

+

H N H

Brönsted - Lowry
Arrhenius

Acido en medio acuoso: acuoso:
HA (ac) + ácido H2O(l) base H3O+(ac) + A-(ac)

Base en medio acuoso: acuoso:
B(ac) + base H2O(l) ácido HB+(ac) + OH-(ac)
6-14

H+ HNO3 (ac) + H2O(l)
ácido base

H3O+ (ac) + NO3- (ac)

6-15

H+ NH3 (ac) + H2O(l)
base ácido

NH4+(ac) + OH-(ac)

6-16

Las reacciones acido - base son reversibles

HA (ac) + H2O(l)
ácido1 ácido1 base2 base2

H3O+(ac) + A-(ac)
ácido2 ácido2 base1 base1

B(ac)
base1 base1


+ H2O(l)
ácido2 ácido2

HB+(ac) + OH-(ac)
ácido1 ácido1 base2 base2

Los números indican el par conjugado. Cada reacción ácido - base tiene dos pares conjugados. conjugados.
6-17



Autoionización del Agua
H2O(l) +H2O(l) H3O+(ac) + OH-(ac)

6-18

Kw = [H3O+]·[OH-] = 1,0·10-14 (25 ºC)


 

Agua pura

[H3O+] = [OH-] = 10-7 M

Soluc. Soluc. ácida [H3O+] > 10-7 M Soluc. Soluc. básica [OH-] > 10-7 M [H3O+] < 10-7 M
6-19

La escala de pH
pH = -log [H3O+ ]
pH
14

pH + pOH = 14
[H3O+]
10-14

pOH = -log [OH- ]
pOH
0

[OH-]
1

Básico Neutro Acido
0 1 10-14 14 7 10-7 10-7 7

6-20pHmetro: instrumento para medir pH

6-21

Ecosistema acuático y pH
La mayoría de la vida acuática desaparece
El lago está muerto Muchos peces mueren Vida acuática normal

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

6-22

pH de sustancias comunes

6-23

Polución del aire

Nubes acidificadas

Los polutantes se combinan con la humedad atmosférica...