LLuvia ácida, también un proceso de oxidación
Un tema común en este nuevo siglo es el de la contaminación ambiental. La gran preocupación que este problema ha despertado a nivel global, nos obliga a revisar de qué manera podemos contribuir a disminuir su ocurrencia. Pero para que esta colaboración sea lo más eficaz posible, nuevamente, conocer el fenómeno desde la visión de la química, puede ayudarnos a proponer mejores soluciones o tomar mejores decisiones.
Como resultado de la contaminación del aire -con la producción de óxidos no metálicos, especialmente de carbono, azufre y nitrógeno-, se genera un fenómeno adicional en la atmósfera, el de la lluvia ácida, cuyas consecuencias deben ser conocidas y reflexionadas por toda la población directamente relacionada con su generación.
Este fenómeno es más cercano de lo que suponemos. Revisa estas noticias:
¿Qué sabes de la lluvia ácida?
Lo primero que tenemo que hacer es identificar de qué se trata este fenómeno. Revisa con atención los siguientes documentos difundidos por la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT) del Gobierno Federal y el Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC).
Sé muy cuidados@ al tomar notas relacionadas con estos temas que serán el contenido principal del RIRM 5:
1. Qué es la lluvia ácida y por qué se produce.
2. Cuál es la diferencia entre deposición húmeda, deposición seca, lluvia ácida y contaminación ácida.
3. Qué sustancias son las principales precursoras de la lluvia ácida, dónde se originan y cómo se combinan químicamente para producir este fenómeno.
4. Cuáles son los factores ambientales que favorecen la producción de lluvia ácida en la atmósfera.
5. Cuáles son las principales consecuencias de la lluvia ácida para el ambiente, tanto físico como biológico.
6. Cómo se puede reducir la lluvia ácida.
Estudiaremos a continuación las reacciones químicas que ocurren durante la formación de la lluvia ácida. De hecho, este fenómeno es resultado de la combinación química entre el agua y algunos elementos y compuestos no metálicos con carácter ácido.
I. Reacciones del agua con elementos no metálicos
Ya hemos revisado la reacción del agua con los elementos de los grupos metálicos más reactivos de la tabla periódica, los metales alcalinos (IA) y alcalinotérreos (IIA). Revisaremos ahora lo que ocurre con los halógenos del grupo VII A para producir los compuestos denominados ácidos.
Un ácido es un compuesto en el que se encuentra el ión hidrógeno H+1 .
Ejemplos de ácidos son :
- el ácido clorhídrico del estómago, HCl,
- el ácido carbónico de los refrescos, H2CO3,
- el ácido acético del vinagre, CH3COOH,
- el ácido sulfúrico del acumulador en el automóvil, H2SO4.
El agua reacciona con los no metales más activos, los halógenos del grupo VII A, para formar compuestos llamados ácidos.
GRUPO VII A, HALÓGENOS:
flúor (F), cloro (Cl), bromo (I), yodo (I)
Observa este fenómeno en las siguientes ecuaciones:
Ejercicios:
1. Identifica los ácidos en esta serie de ecuaciones. Marca el ión hidrógeno que los caracteriza.
2. Clasifica cada ácido como binario (dos elementos) o ternario (tres elementos). Investiga el nombre de los ácidos que previamente identificaste. (Nota: Los ácidos ternarios también se llaman oxiácidos).
3. Indica cuáles de estas ecuaciones ya están balanceadas. Si no lo están, ajústalas usando coeficientes.
4. En estas ecuaciones el agua ¡se oxida! ¿Quiénes son los agentes
oxidantes?
Después de resolver el ejercicio da clic en el icono para contrastar tus respuestas con las correctas.
La mayoría de los ácidos son sustancias corrosivas que reaccionan con la materia orgánica (la materia viva) oxidándola y destruyéndola, de aquí el impacto ambiental de los halógenos, especialmente el cloro que se vierten en los mantos de agua.
II. Reacciones del agua con otros compuestos
El agua reacciona con muchos compuestos, pero revisaremos su combinación con los óxidos que ya conoces. En este caso, también se forman bases y ácidos, pero de forma más directa (y menos explosiva) que con los metales o no metales. Como recordarás, los óxidos pueden ser metálicos (de carácter básico) o no metálicos (de carácter ácido). Observa qué sucede cuando se combinan con agua:
Reacciones de óxidos metálicos con agua
Las siguientes ecuaciones químicas representan reacciones son muy importantes desde la perspectiva ambiental. Como ahora ya sabes, los óxidos gaseosos de carbono, azufre y nitrógeno son los principales contaminantes de la atmósfera, pero cuando llueve, producen lluvia ácida como resultado de su combinación con agua.
El siguiente video te permitirá recapitular lo que has aprendido acerca del fenómeno de la lluvia ácida y te ayudará a elaborar el tercer avance de la actividad concentradora:
Ejercicio:
Los ácidos son agentes oxidantes y como tales, reaccionan con materiales y compuestos que contengan algún metal en su composición química. Es por esta razón que los ácidos que se encuentran en la lluvia ácida, pueden "oxidar" de forma agresiva materiales como el mármol con el que se construyen algunas edificaciones. El mármol es un material constituido básicamente por carbonato de calcio (CaCO3).
Analiza las reacciones químicas que ocurren cuando se combinan el ácido nítrico (presenten en la lluvia ácida) y el mármol (CaCO3) de algunas construcciones. Observa que la reacción 1 da origen a sustancias que continúan reaccionando hasta la reacción 4.
) Indica cuáles de estas ecuaciones se encuentran balanceadas.
b) Ajusta las ecuaciones que no estén balanceadas (utiliza coeficientes).
Pista. Considera que los átomos de los elementos que están dentro de un paréntesis deben multiplicarse por el subíndice que se encuentra fuera.
c) Identifica los ácidos que participan en las reacciones escribiendo el nombre correspondiente.
d) Identifica el metal (o los metales) que participan en la reacción y que se oxida(n) por efecto de los ácidos.
e) Investiga los nombres de los compuestos Ca(NO3)2 y Ca(HCO3)2
f) Escribe los nombres de todos los compuestos que participan en las reacciones.
Otros sitios que puedes visitar para saber más acerca de la lluvia ácida:
http://quimica.ugto.mx/revista/10/lluvia.htm
http://www.uaemex.mx/Red_Ambientales/docs/memorias/Extenso/QA/EO/QAO-18.pdf
http://app1.semarnat.gob.mx/dgeia/indicadores_2010_web/indicadores_2010/01_atmosfera/01_introduccion.html