Chuva Ácida

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Chuva Ácida
1. OBJETIVO
- Conhecer um pouco da formação da chuva ácida e dos gases presentes nesse fenômeno.
- Conhecer os principais poluentes responsáveis pela formação desse fenômeno.
- Discutir métodos alternativos para uma menor poluição atmosférica que levam à acidez da água e à chuva ácida.
2. INTRODUÇÃO
2.1. Atmosfera
A atmosfera terrestre é uma camada de gases que envolvem o planeta. Ela existe devido à força gravitacional que mantém esses gases relativamente próximos ao núcleo da Terra.
Acredita-se que a atmosfera tenha sido formada logo após a explosão que deu origem ao nosso planeta, a partir de gases do primitivo Sistema Solar. Com o passar dos tempos, novos gases eram formados, contribuindo significativamente para a estabilização do clima estável em que vivemos.
Atualmente, sabemos que a atmosfera terrestre é composta de cerca de 78% de gás nitrogênio (N2) e 20% de gás oxigênio (O2), sendo que o restante é formado por gás carbônico (CO2), vapor d’água (H2O), Argônio (Ar) e outros gases em níveis de traço (níveis muito baixos se comparados à sua formação total).
Para facilitar os estudos das suas propriedades, a atmosfera foi dividida em quatro camadas, sendo elas a troposfera (rica em O2, N2 e CO2), a estratosfera (onde é formada a camada de ozônio), a mesosfera (é a parte mais fria) e a termosfera (camada superior). Como podemos imaginar, cada uma dessas camadas, difere em sua composição de gases e em sua temperatura, sendo todas elas importantíssimas para a manutenção do clima agradável da Terra.
2.2. Chuva Ácida
As chuvas são formadas na troposfera, região mais baixa da atmosfera e, ao contrário do que pensamos, mesmo em locais não poluídos, elas são levemente ácidas, com pH ao redor de 5,5. Isso por causa do gás carbônico atmosférico, um óxido ácido que reage com o vapor d’água atmosférico, formando ácido carbônico, como podemos observar na reação:
CO2 + H2O ? HCO3- (aq) + H3O+ (aq)
Ou
CO2 + H2O  H2CO3
A utilização de combustíveis fósseis e a queima de áreas florestais, por exemplo, lançam na atmosfera substâncias que alteram o pH desse vapor: óxidos de enxofre e nitrogênio conferem caráter ácido, enquanto a amônia, o caráter básico dessa substância.
Como os poluentes mais emitidos pelo homem são de caráter ácido, a formação de chuvas com pH menores que 5,5 tem sido cada vez mais comuns. Onde cai, essa chuva causa a destruição de florestas, a contaminação de águas e o aumento da acidez do solo, tornando-se um risco grave para os seres vivos desse ambiente. Além dos danos ecológicos, a chuva ácida corrói o concreto, o cimento e estruturas de ferro e mármore, sendo um prejuízo também para a economia local. 
2.3. Principais poluentes
Mesmo em grande quantidade, o ácido carbônico é um ácido fraco, o que não compete à água uma diminuição brusca do seu pH, ao contrário dos óxidos de enxofre (SO2 e SO3) e de nitrogênio (NO2, NO e N2O), que formam ácidos fortes e aumentam rapidamente a acidez da água da chuva.
2SO2 + O2  SO3
SO3 + H2O  H2SO4
Formação do Ácido Sulfúrico
N2 + O2  2NO
2NO + O2  2NO2
2NO2 + H2O  HNO2 + HNO3
2HNO2 + O2  2HNO3
Formação do Ácido Nitroso e do Ácido Nítrico
3. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
	
- Fio de cobre (1 cm com 2-5 mm de diâmetro)
- 1,5 mL de Ácido Nítrico (HNO3)
- Balão Volumétrico de 250 mL com tampa
- 01 Tubo de ensaio que possa ser colocado na boca do balão
- Béquer ou um vidro de maionese
- Pipeta (ou um conta gotas limpo de remédio – 1mL equivale a 20 gotas)
- Fitas de papel tornassol azul ou uma fita de papel indicador 1-14
- Um pedaço pequeno de casca de ovo
- Capela de Exaustão
 
4. PROCEDIMENTO
	4.1. Experimento com o NO2
	Corte o fio de cobre em pedaços pequenos e coloque num tubo de ensaio. Coloque o balão volumétrico na posição vertical e deixe a tampa próxima. Com a pipeta, adicione 1 mL de ácido nítrico no cobre que está no tubo de ensaio e com cuidado, imediatamente, conecte o tubo na boca do balão volumétrico na posição vertical, fazendo com que o gás gerado, entre para o balão, sem que o ácido também entre no mesmo. Feche o balão imediatamente. O balão deverá conter um gás marrom, cor do NO2. Com cuidado, coloque algumas gotas de água dentro do balão com o auxílio de outra pipeta. A partir da pouca solução gerada, verifique o pH com o papel tornassol. Em seguida, adicione um pedaço pequeno de casca de ovo e observe a reação.
Questões:
Escreva as reações que estão envolvidas neste experimento, desde a formação do gás até a reação com a casca de ovo.
R: 
2NO + O2  2NO2
2NO2 + H2O  HNO2 + HNO3
2HNO2 + O2  2HNO3
CaCO3 + 2H+  Ca2+ + H2O + CO2 (g) (Casca de ovo)
A reação que ocorre com a casca de ovo faz você recordar de outro efeito que ocorre no ambiente devido à reação da chuva ácida? Qual?
R: Sim. A reação é a mesma que ocorre quando há deterioração de estruturas de mármore pela chuva ácida, uma vez em que o material é constituído principalmente por carbonato de cálcio (CaCO3).
4.2. Experimento com o SO2
Questão 1) Escreva as reações que estão envolvidas neste experimento para a formação da chuva ácida.
R:
S + O2  SO2
2SO2 + O2  SO3
SO3 + H2O  H2SO4
5 – CONCLUSÃO
	Ao contrário do que muitos imaginam, o dióxido de carbono tem papel secundário na formação da chuva ácida. Os poluentes principais que contribuem para esse fenômeno são os óxidos de nitrogênio e de enxofre, que têm grande influência na alteração do pH da água. Essa alteração pode levar à esse fenômeno que causa grandes danos à vegetação, à vida marítima e até à economia nos locais em que cai.
É importante que sejam conhecidas e praticadas medidas para minimizar a formação dessas chuvas, como, a purificação do carvão antes do seu uso, o uso de petróleo com melhor qualidade (menos enxofre), a construção de motores automotivos mais eficientes, entre outros. 
Segundo Nóbrega (2005), métodos alternativos para minimizar a emissão de dióxidos de enxofre na atmosfera vêm sendo discutidos por autoridades governamentais a, pelo menos, 30 anos, mas a chuva ácida ainda é um dos problemas ambientais mais graves da atualidade.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
NÓBREGA, SILVA e SILVA. Química, Volume Único. 1ed. P.556-557. São Paulo: Ática. 2005.
CEDERJ. Material Didático de Química C. v.1. Aulas 3 e 4. UENF: 2012_2.
UENF. Artigo: Chuva Ácida. Disponível em: <http://www.uenf.br/uenf/centros/cct/qambiental/ar_chuvacida.html>. Acessado em: 01/06/2014.