Química: Chuvas Ácidas

INTRODUÇÃO

Este trabalho abortará um tema importantíssimo acerca da “chuva ácida”, como também falará da sua formação, o que causa ou provoca, abortaremostambém as regiões mais afectadas, conseguencias e soluções do problema.

É por esta razão que visamos a todos a máxima atenção e compreensão do trabalho.

CHUVA ÁCIDA

A chuva contém um pequeno grau natural de acidez, que por sua vez, não agride o meio ambiente. No entanto, esse processo é intensificado em virtude do grande lançamento de gases poluentes na atmosfera, fenômeno esse, que ocorre principalmente nas cidades industrializadas, com grande quantidade de veículos automotores e em locais onde estão instaladas usinas termoelétricas. Entretanto, em função das correntes atmosféricas, as chuvas ácidas podem ser desencadeadas em locais distantes de onde os poluentes foram emitidos.

Pode também dizer-se que as chuvas "normais" são ligeiramente ácidas, pois apresentam um valor de pH próximo de 5,6. Essa acidez natural é causada pela dissociação do dióxido de carbono em água, formando um ácido fraco, conhecido como ácido carbónico, de acordo com a reação química que se apresenta abaixo:

CO_2(g) + H₂O_(l) ---> H₂CO_3(aq)

FORMAÇÃO DA CHUVA ÁCIDA

Os óxidos de nitrogênio (NO), dióxido de carbono (CO₂) e o dióxido de enxofre (SO₂) (liberados na atmosfera pela queima de combustíveis fósseis) em reação com as partículas de água que formam as nuvens, tem como resultado o ácido nítrico (HNO₃) e o ácido sulfúrico (H₂SO₄), que depois se precipitam em forma de chuva, neve ou neblina, caracterizando as chuvas ácidas.

ÓXIDOS DE ENXOFRE:

A principal causa de acidificação da precipitação é a presença na atmosfera de óxidos de enxofre (SO), com destaque para o dióxido de enxofre (SO₂), um gás proveniente da oxidação de compostos de enxofre (S) contidos nos combustíveis fósseis e na matéria orgânica que é queimada. Outra importante fonte de gases contendo enxofre é as emissões dos vulcões.

Na fase gasosa o dióxido de enxofre é oxidado por adição do radical hidroxilo via uma reacção intermolecular:

SO₂ + OH· → HOSO₂·que é seguida por:HOSO₂· + O₂ → HO₂· + SO₃

Na presença de água líquida nas gotículas das nuvens, nevoeiros e outras formas de condensação atmosférica, o trióxido de enxofre (SO₃) é rapidamente convertido em ácido sulfúrico:SO_3(g) + H₂O_(l) → H₂SO_4(l)

Para além das reacções atrás apontadas verificam-se outras, em meio aquoso, as quais levam a que o ritmo de perda de SO₂ na presença de nuvens seja substancialmente maior do que o verificado em meio gasoso. Tal deve-se à hidrólise nas gotículas de água, na qual o dióxido de enxofre dissolvido, num processo similar ao descrito para o dióxido de carbono, hidrolisa numa série de reacções de equilíbrio químico:

SO_2(g)+ H₂O ⇌ SO₂·H₂O

SO₂·H₂O ⇌ H⁺+HSO₃^-

HSO₃^-⇌ H⁺+SO₃^2-

No meio atmosférico ocorrem numerosas reacções aquosas que oxidam o enxofre (S) do estado de oxidação S(IV) (S⁺⁴) para o estado de oxidação S(VI) (S⁺⁶), levando à formação de ácido sulfúrico (H₂SO₄), um dos mais fortes ácidos conhecidos. As reacções mais importantes, muitas delas com uma forte componente fotoquímica, ocorrem com o ozono (O₃), peróxido de hidrogénio (H₂O₂) e oxigénio (O₂). As reacções com o oxigénio são catalisadas por traços de ferro e manganês presentes nas gotículas das nuvens.

ÓXIDOS DE AZOTO OU NITROGÉNIO:

Apesar do azoto(N₂) ser o gás mais abundante na composição da atmosfera da Terra, aquele elemento na sua forma diatómica é muito pouco reactivo. Para reagir com o oxigénio gasoso precisa de grande quantidade de energia sob a forma de altas temperaturas e pressões ou uma via catalítica adequada. Para além das conversões bioquímicas que ocorrem em organismos especialmente adaptados à fixação do azoto, na natureza a oxidação do azoto apenas ocorre nas descargas eléctricas das trovoadas, fazendo dos óxidos de azoto compostos em geral pouco comuns. Esta situação alterou-se profundamente nas regiões industrializadas com a introdução dos motores a explosão. Naqueles motores, as pressões e temperaturas criadas no interior dos cilindros levam à oxidação do azoto do ar ali injectado, formando uma complexa mistura de óxidos de azoto, em geral designados por NO, que é libertada para a atmosfera com os gases de escape. São estes gases que, reagindo com os componentes da atmosfera, em particular com a água, formam ácido nitroso (HNO₂) e ácido nítrico (HNO₃), ácidos fortes que contribuem poderosamente para a acidificação da precipitação.

Pela queima de combustíveis fósseis a altas pressões e temperaturas na presença de azoto do ar, temos que na câmara de combustão dos motores, ocorre:N_2(g) + O_2(g) → 2NO_(g)

O óxido de azoto formado, é instável nas condições atmosféricas normais, na presença do oxigénio do ar, produz: 2NO_(g) + O_2(g) → 2NO_2(g)

O dióxido de azoto formado, na presença de água líquida nas gotículas das nuvens, nevoeiros e outras formas de condensação atmosférica, produz por adição do ião hidroxilo (NO₂ + OH· → HNO₃):

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

O QUE PROVOCA CHUVA ÁCIDA

Os principais contribuintes para a produção dos gases que provocam as chuvas ácidas lançados na atmosfera são as emissões dos vulcões e alguns processos biológicos que ocorrem nos solos, pântanos e oceanos.

A acção humana no nosso planeta é também grande responsável por este fenómeno. As principais fontes humanas desses gases são as indústrias, as centrais termoeléctricas e os veículos de transporte.

Estes gases podem ser transportados durante muito tempo, percorrendo milhares de quilómetros na atmosfera antes de reagirem com partículas de água, originando ácidos que mais tarde se precipitam.

A precipitação ácida ocorre quando a concentração de dióxido de enxofre (SO₂) e óxidos de azoto (NO, NO₂, N₂O₅) é suficiente para reagir com as gotas de água suspensas no ar (as nuvens).

Tipicamente, a chuva ácida possui um pH à volta de 4,5, podendo transformar a superfície do mármore em gesso.

A chuva ácida industrial é um problema substancial na China, na Europa Ocidental, na Rússia e em áreas sob a influência de correntes de ar provenientes desses países. Os poluentes resultam essencialmente da queima de carvão com enxofre na sua composição, utilizado para gerar calor e electricidade.

Mas nem sempre as áreas onde são libertados os poluentes, como as áreas industriais, sofrem as consequências dessas chuvas, justamente porque a constante movimentação das massas de ar transporta esses poluentes para zonas distantes.

Por esta razão, a chuva ácida é, também considerada uma forma de poluição transfronteiriça, já que regiões que não poluem podem ser severamente prejudicadas pela sua precipitação.

REGIÕES MAIS AFECTADAS

As regiões particularmente afectadas pela precipitação ácida incluem a maior parte da Europa, particularmente a Escandinávia, onde muitos dos lagos estão tão acidificados que já não têm peixes e com extensas áreas florestais fortemente danificadas, grande parte do nordeste dos Estados Unidos e do sudeste do Canadá. Outras regiões afectadas são sudeste da China e Taiwan.

Regiões potencialmente afectadas nas próximas décadas incluem o sul da Ásia (Indonésia, Malásia e Tailândia), a África do Sul, o Subcontinente Indiano e o Sri Lanka e partes da África Ocidental (Gana, Togo e Nigéria).

CONSEQUÊNCIAS DA CHUVA ÁCIDA

Na natureza a chuva ácida provoca grande impacto a centenas de quilômetros das fontes poluidoras. Além da destruição da fauna e da flora o solo fica exposto à erosão. A chuva ácida altera também o equilíbrio ecológico dos rios e lagos que se tornam acidificada, com Ph menor que 2,3, matando espécies e desequilibrando completamente o ecossistema aquático.

PARA A SAÚDE:

A chuva ácida liberta metais tóxicos que estavam no solo. Esses metais podem contaminar os rios e serem inadvertidamente utilizados pelo homem causando sérios problemas de saúde.

NAS CASAS, PRÉDIOS E DEMAIS EDIFÍCIOS:

A chuva ácida também ajuda a corroer alguns dos materiais utilizados nas construções, danificando algumas estruturas, como as barragens, as turbinas de geração de energia, etc.

PARA O MEIO AMBIENTE:

Lagos:

Os lagos podem ser os mais prejudicados com o efeito das chuvas ácidas, pois podem ficar totalmente acidificados perdendo toda a sua vida.

Desflorestação:

A chuva ácida provoca clareiras, matando algumas árvores de cada vez. Podemos imaginar uma floresta, que vai sendo progressivamente dizimada, podendo eventualmente ser até destruída.

Agricultura:

A chuva ácida afecta as plantações quase da mesma forma que as florestas, no entanto a destruição é mais rápida, uma vez que as plantas são todas do mesmo tamanho e assim, igualmente atingidas pelas chuvas ácidas.

SOLUÇÕES PARA ESTE PROBLEMA

De uma forma resumida, poderemos apontar algumas soluções que a serem adoptadas, contribuirão decisivamente para a diminuição deste problema:

Incentivar a utilização dos transportes coletivos, como forma de diminuir o número de veículos que circulam nas estradas.

Utilizar metros (subterrâneos ou de superfície) em substituição à frota de autocarros a diesel, ou então promover a sua substituição por frotas não poluentes (com recurso a motores elétricos, por exemplo).

Incentivar a descentralização industrial.

Dessulfurar os combustíveis com alto teor de enxofre antes da sua distribuição e consumo.

Dessulfurar os gases de combustão nas indústrias antes do seu lançamento na atmosfera.

Subsidiar a utilização de combustíveis limpos (gás natural, energia elétrica de origem hidráulica, energia solar e energia eólica) em fontes de poluição tipicamente urbanas como hospitais, lavandarias e restaurantes.

CONCLUSÃO

Concluímos que a chuva ácidaé um fenómeno atmosférico causado em escala local ou regional, pela precipitação de chuva carregada com grande quantidade de ácidos (enxofre e azoto), resultante do lançamento de poluentes produzidos pelas atividades humanas.A denominação de chuva ácida é utilizada para qualquer chuva que possua um valor de pH inferior a 4,5.

BIBLIOGRAFIA

Este trabalho foi pesquisado nos seguintes endereços:

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