Chimica delle piogge acide

L’acqua distillata, in assenza di anidride carbonica, ha un pH pari a 7 ovvero è neutra. Nell’atmosfera è contenuto biossido di carbonio che si dissolve nel vapore acqueo secondo l’equilibrio:

CO2(g) ⇄ CO2(aq)

Successivamente  il biossido di carbonio e l’acqua reagiscono con formazione dell’acido carbonico:

CO2(aq) + H2O(l) ⇄ H2CO3(aq)

L’acido carbonico così formatosi in atmosfera può quindi ionizzare in acqua secondo la reazione:

H2CO3(aq)  + H2O(l)  ⇄ H3O+(aq) + HCO3(aq)

quindi a causa della presenza di biossido di carbonio l’acqua piovana è moderatamente acida avendo un pH di circa 5.6. Tuttavia, negli ultimi 150 anni, si è registrato un notevole aumento dell’acidità della pioggia con conseguente diminuzione del pH.

Gli effetti delle piogge acide sono devastanti sulle forme di vita acquatiche e vegetali, sulla salute umana ed anche a livello urbanistico, col danneggiamento di strutture e monumenti in marmo.

Il chimico inglese Robert Angus Smith per primo parlò, nel 1872 di piogge acide, per descrivere l’aumento dell’acidità della pioggia nel centri industriali britannici sebbene all’epoca non vi era la possibilità di misurarne il pH.

Il fenomeno fu pertanto attribuito allo sviluppo della produzione industriale sviluppatasi già nel corso della prima rivoluzione industriale a causa dell’utilizzo di nuove fonti energetiche quali i combustibili fossili.

L’immissione nell’atmosfera di ossidi di zolfo derivanti dalla combustione di idrocarburi ad alto numero di atomi di carbonio come il carbone e l’olio combustibile e di ossidi di zolfo derivanti da reazioni di combustione ad alta temperatura furono i principali artefici dell’acidificazione delle piogge.

Inquinamento atmosferico

L’ulteriore e spesso incontrollato sviluppo industriale ha portato all’inquinamento atmosferico con gravi effetti anche sulla salute umana.

L’azoto molecolare sviluppato come sottoprodotto degli scarichi di motore a combustione interna reagisce con l’ossigeno presente nell’aria per dare monossido di azoto:
N2(g) + O2(g) 2 NO(g)

Il monossido di azoto formatosi reagisce rapidamente con l’ossigeno per dare il biossido di azoto composto responsabile del tipico colore dello smog:

2 NO(g) + O2(g) 2 NO2(g)

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Author: Chimicamo

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