CHUVA ÁCIDA

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TEMA 5 – CHUVA ÁCIDA 
 
Em ausência de poluição, a água da chuva tem um pH de 5,6, conseqüência do CO2 em 
ela dissolvido. 
CO2 + H2O → H2CO3 � H+ + HCO3- 
Porém, em áreas poluídas o pH da água de chuva pode ser < 4, fato desastroso para a 
vida. 
 
 
 
Figura extraída do livro Planeta Azul (Fonte:Laboratório de Pesquisa em Ensino de Química-Faculdade de 
Educação-USP). 
 
 
 
Óxidos de Nitrogênio 
Gases responsáveis pela chuva ácida 
Óxidos de Enxofre 
 
Os óxidos de nitrogênio acabam se transformando em HNO3 e os óxidos de enxofre em 
H2SO4. 
 
 
Óxidos de Nitrogênio (NOx) 
Os dois óxidos de nitrogênio da atmosfera envolvidos na chuva ácida são o NO e o 
NO2. O conjunto de NO + NO2 se conhece como NOx. 
- Procedência: 
Motores de combustão de veículos 
NO 
Processos industriais 
 
 Emissão direta (pouca quantidade) 
NO2 
 Oxidação rápida (horas) do NO por O3, radicais peróxido ou O2; 
Ex.: NO + O3 → NO2 + O2 
 
A formação de NOx depende não apenas da composição do combustível mas 
principalmente da temperatura de combustão (quanto maior a temp. maior a produção 
de NOx pq em temp. elevadas reagem o nitrogênio e o oxigênio atmosféricos para 
formar NO: N2 + O2 � 2 NO ). 
 
- Formação de ácido nítrico: 
Durante o dia: oxidação do NO2 por radicais HO· em presença de luz: 
NO2 + HO· (radical hidroxila) + hν → HNO3 
 
Durante a noite: oxidação via radical NO3·: 
NO2 + O3 → NO3· + O2 
NO2 + NO3· → N2O5 
N2O5 + H2O → 2 HNO3 
A oxidação de NO2 a HNO3 é rápida => Chuva ácida em locais próximos do foco 
poluente. 
 
- Eliminação de NOx: 
Os níveis de emissão podem ser reduzidos, através, por exemplo, do uso de 
catalisadores (a base de óxidos metálicos) que minimizem a formação de NOx. 
Os catalisadores reduzem os NOx a N2 e O2. 
 
Outra técnica de eliminação dos NOx é sua redução a N2 + H2O com NH3 em presença 
de catalisadores. 
 
Óxidos de Enxofre 
O óxido de enxofre envolvido na formação de chuva ácida é o SO2, que oxida-se na 
atmosfera a ácido a sulfúrico (H2SO4). 
O SO2 é o mais prejudicial dos gases poluentes. Sua concentração no ar deve ser < 5 
ppm, pois pode produzir problemas respiratórios. 
- Procedência: 
 Emanações naturais (vulcões, incêndios, ação bacteriana) 
 Combustão de petróleo e carvão (contêm enxofre como impureza): S + O2 → SO2 
 Processos metalúrgicos [ustulação ou tostação de minerais (conversão de sulfetos em 
 óxidos): MS + 3/2 O2 → MO + SO2 ] 
 
- Formação de ácido sulfúrico: 
Em climas secos: 
SO2 + HO· (radical hidroxila) → HSO3· 
HSO3· + O2 → HO2· (radical peroxila) + SO3 
SO3 + H2O → H2SO4 
 
Em climas úmidos: 
SO2 (g) + H2O (l) → H2SO3 (aq) 
2 H2SO3 + O2 → 2 H2SO4 
O ácido sulfuroso pode também ser oxidado a ácido sulfúrico por O3, NO2 ou H2O2. 
 
A oxidação é lenta em atmosfera limpa, mas sua velocidade aumenta em presença de 
material particulado contendo íons metálicos (Fe(III), Mn(II), Cu(II)). 
 
O tempo médio para a oxidação do SO2 para ácido sulfúrico é de cerca de 2 dias 
=> o poluente pode ser levado pelo vento a áreas muito distantes do foco emissor. 
Por exemplo, o SO2 gerado em Mapple (USA) chegou a Europa e gerou chuva ácida na 
Suécia (10%), Reino Unido (10%) e Alemanha e Polônia (80%). 
Eliminação de SO2 
O processo de dessulfuração dos gases de combustão é difícil e custoso. 
Consiste na injeção na câmara de combustão do combustível de CaCO3. 
CaCO3 + Q → CaO + CO2 
CaO (s) + SO2 (g) → CaSO3 (s) 
O processo diminui o rendimento calorífico da combustão e produz grande quantidade 
de resíduos sólidos que são levados a aterro. 
Na Alemanha e no Japão o CaSO3 (s) se oxida a CaSO4 pela ação do ar, se desidrata e 
se vende como gesso. 
2 CaSO3 + O2 → 2 CaSO4 
 
 
 
Outras vezes, o enxofre é removido do combustível antes da combustão através de 
tecnologias limpas, dentre elas: 
- pulverização e separação por diferença de densidades; 
- Biodessulfuração: utilização de microrganismos ou enzimas para transformar o ferro 
da pirita ou o sulfeto em formas solúveis que possam ser separadas por filtração. 
 
 
 
 
Efeitos da Chuva Ácida 
- Destruição de florestas 
- Destruição de lagos e da vida aquática 
- Destruição de edifícios e monumentos: CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2 + H2O 
 
 
 
 
O solo fica ácido porque os H+ da chuva ácida substituem em quantidade equivalente os 
cátions do solo que servem como nutrientes para as plantas. Estes nutrientes são 
lixiviados, indo para as águas subterrâneas e córregos, de maneira que o solo fica sem 
nutrientes e as plantas morrem. 
 
 
 
 
 
Fotografias de uma floresta alemã tiradas em 1970 e em 1983 (após a ação da chuva ácida na região). 
 Los efectos de la lluvia ácida en medios acuáticos (lagos, ríos, estanques) 
son muy evidentes, toda vez que los organismos que en ellos habitan son más 
vulnerables a las variaciones de pH. 
ORGANISMO LIMITE QUE SOPORTA (pH) 
truta 5.0 
parca 4.5 
rã 4.0 
salamandra 5.0 
minhoca 6.0 
mosca 5.5 
Los organismos adultos pueden ser mucho más resistentes a la acidez, no 
obstante, cuando los huevos o los jóvenes son afectados por ella, o cuando el 
alimento natural que los sostiene es abatido por la acidez, los adultos se 
debilitan o la población merma y puede llegar a desaparecer. 
Muitos lagos do Canadá e da Suécia e alguns de USA, Reino Unido e Finlândia têm se 
tornado acidificados. 
 
Nos últimos anos uma nova fonte de ácido sulfúrico apareceu nos lagos: a oxidação do 
enxofre de manguezais secos em virtude do aquecimento global. 
 
Uma tentativa de resolver o problema é adicionar calcário, embora o processo deva 
ser periodicamente repetido para manter o pH da água. 
A adição de fosfato pode também controlar a acidez => estimula o crescimento de 
plantas => o nitrogênio é assimilado pelas plantas e/ou sofre processos de desnitri-
ficação (ação de bactérias). 
 
 
 
 
 
 
 
 
Photographer: Michael Drager | Agency: Dreamstime.com 
 
CHUVAS ÁCIDAS NO BRASIL 
A chuva ácida pode ocorrer nas áreas sob influência da poluição produzida 
pelas indústrias de Cubatão, próximo à Serra do Mar. Nesta região ocorre um 
fenômeno muito grave, a morte na floresta Atlântica que recobre a serra. As 
árvores de maior porte morrem devido à poluição. 
Os poluentes geram as chuvas ácidas, que causam a queda das folhas em 
algumas árvores. 
A morte das árvores e o apodrecimento das raízes são prejudiciais ao ambiente 
da serra, pois pode causar em vários pontos verdadeiras avalanches de lama e 
pedras. Caso esse processo se torne freqüente, poderá causar entupimento de 
rios (assoreamento) e inundações. 
 
 
Cubatão: dezenas de indústrias modernas, bilhões de cruzeiros arrecadados 
e a maior poluição do mundo 
Foto publicada com a matéria 
 
 
Bairro de Vila Parisi, conhecida como o Vale da Morte. 
Nos bairros em torno das indústrias de Cubatão (SP) a população convive com 75 tipos 
diferentes de poluentes, responsáveis pela alta incidência de doenças respiratórias. 
Além disso, na cidade ocorreram vários casos de malformação do organismo 
e do nascimento de crianças sem cérebro (anencefalia) 
 
 
 
“Chagas” da Serra do Mar provocadas pela chuva ácida em Cubatão. 
 
Cubatão, que já foi a cidade mais poluída do Mundo, hoje é exemplo e 
referência mundial em recuperação ambiental 
Fevereiro/2000 Edição 06
 
 
Cubatão já foi sinônimo de poluição; em dez anos os índices 
das fontes poluidoras foram reduzidos em 93% 
 
Nas décadas de 70 e 80, o pólo industrial de Cubatão, na baixada santista em 
São Paulo, o primeiro do País, era conhecido como a região mais poluída do 
mundo. Lançava no ar, diariamente, quase miltoneladas de poluentes. 
A terra, os rios e os manguezais, que formam os ecossistemas da região, 
recebiam indiscriminadamente outras toneladas de poluição. 
Em 1984, Cubatão resolveu dar a volta por cima. Através da parceria entre a 
administração municipal, a Companhia de Água do Estado de São Paulo - 
Cetesb, as indústrias e a comunidade, foi iniciado um rígido programa de 
despoluição ambiental. 
A Cetesb iniciou um plano de recuperação do meio ambiente, submetendo as 
indústrias a um rígido cronograma de controle das 320 fontes poluidoras 
primeiras identificadas. 
Os resultados apareceram rapidamente; em menos de 10 anos, os índices 
das fontes poluidoras foram reduzidos em 93%, e a expectativa é que o 
controle chegue a 100% até o ano 2008. Hoje são controladas também as 
fontes poluidoras secundárias, um plano de reflorestamento das encostas 
foi desenvolvido, junto com a despoluição dos mananciais. A Serra do Mar 
já tem as suas "chagas", provocadas pela erosão causada pela chuva 
ácida, recobertas de verde. Os peixes voltaram a viver no rio Cubatão e até 
o guará-vermelho, uma ave ameaçada de extinção, voltou a habitar os 
manguezais e a procriar. 
O reconhecimento do trabalho chegou na ECO 92, pela ONU, que 
outorgou o Selo Verde a Cubatão, e escolheu a cidade como símbolo da 
ecologia e exemplo mundial de recuperação ambiental. 
 
 
 
 
 
A Serra do Mar já tem suas antigas "chagas" 
recobertas pelo verde da natureza 
 
QUESTÕES CHUVA ÁCIDA E SMOG 
 
1. Expresse em mol/L uma concentração de um poluente em ar de 2 ppm. 
2. Expresse em ppb e em molaridade uma concentração de SO2 em ar de 320 
µg/m3. Dados: P = 1 atm, T = 300 K, Pm (SO2) = 64 g/mol. 
3. Converta a concentração de 32 ppb de qualquer poluente para seu valor em 
a) ppm 
b) moléculas por cm3 
c) molaridade 
4. Deduza a reação balanceada na qual a amônia reage com o dióxido de 
nitrogênio para produzir nitrogênio molecular e água. Calcule a massa de 
amônia necessária para reagir com 1000 L de ar que contem 10 ppm de NO2. 
Dados: Pm NH3 = 17 g/mol; T = 300 K; P = 1 atm. 
5. Que massa de carbonato de cálcio é necessária para reagir com o dióxido de 
enxofre produzido pela queima de uma tonelada métrica de carvão contendo 
5,0% de enxofre em massa? Massas atômicas (g/mol): S, 32; O, 16; C, 12; 
Ca, 40. 
6. Escreva a reação balanceada pela qual o NaOH pode ser usado para remover 
SO2 nos gases de exaustão, de modo a produzir água e sulfito de sódio. Que 
substância você deve fazer reagir com o sal nesta solução para produzir 
sulfito de cálcio e regenerar hidróxido de sódio? Escreva a reação balanceada 
e deduza a reação global para o ciclo. 
7. Uma amostra de 250 mL de água de chuva é titulada utilizando uma solução 
de NaOH 0,0095 mol/L. Se 8,3 mL da solução de NaOH foram necessários 
para atingir o ponto final, qual foi o pH da água de chuva? 
8. A concentração de ozônio no ar pode ser determinada por reação com uma 
solução aquosa de KI para produzir I2, O2 e KOH. a) Deduza a equação 
balanceada do processo. b) Determine a concentração de ozônio em ppb de 
uma amostra de 10,0 L de ar, se ele requer de 17,0 µg de KI para reagir.