Una disolución perjudicial: la lluvia ácida

Vemos un ejemplo de un equilibrio de solubilidad de interés práctico. Se trata de la lluvia ácida. Conocemos ya la naturaleza de la lluvia ácida. Se debe principalmente a las emisiones de SO2 a la atmósfera como consecuencia de las erupciones volcánicas, de la tostación de sulfuros metálicos y de la combustión de gas natural, carbón mineral, petróleo y derivados. La lluvia normalmente presenta un pH de aproximadamente 5.65 (ligeramente ácido), debido a la presencia del CO2 atmosférico, que forma ácido carbónico, H2CO3. Se considera lluvia ácida si presenta un pH menor que 5 y puede alcanzar el pH del vinagre (pH 3). Estos valores de pH se alcanzan por la presencia de ácidos como el ácido sulfuroso, H2SO3, ácido sulfúrico, H2SO4, y el ácido nítrico, HNO.

El SO2 siguiendo varios caminos, se oxida en el aire a SO3. Más tarde, por reacción con el agua de lluvia, el SO2 y el SO3 se convierten en sus respectivos ácidos, H2SO3 y H2SO4, respectivamente.

Son conocidos los efectos de esta lluvia ácida sobre las tierras de cultivo, los bosques y la fauna de ríos y lagos. Además hay que incidir en el deterioro que produce sobre los monumentos y construcciones de piedra caliza y mármol, donde el CaCO3 es disuelto progresivamente mediante reacciones como éstas:

 CaCO3  (s)   +   H2SO4 (aq)    →   CaSO4 (s)   + H2O(l)   +  CO2(g)

 2 CaCO3   +   2 SO2(g)    +  O2(g)  →   2 CaSO4 (s)    +   2 CO2(g)

El CaSO4  producido (Kps = 2,4. 10 -5) es lo suficientemente soluble para ser, poco a poco, disuelto y arrastrado por el agua.

lluvia acida  Narbonne

Narbonne-Francia

La lluvia ácida también se forma cuando la humedad en el aire se combina con los óxidos de nitrógeno. El NO se forma por reacción entre el oxígeno y el nitrógeno atmosféricos a alta temperatura, oxidándose luego a  dióxido de nitrógeno, NO2 . Por último, el dióxido de nitrógeno reacciona con el agua dando ácido nítrico,HNO3 :

O2  +  N2    →  2 NO

O2    +  2NO    →     2NO2

3NO2   +   H2O   →  2HNO  +  NO

Algunos monumentos y construcciones han sido protegidos de este deterioro recubriéndolos de ciertas sustancias  cuya reacción produce BaCO3 (Kps = 8,1. 10 -9). Éste es tan insoluble como el CaCO3 (Kps = 8,7. 10 -9), pero cuando es atacado por el H2SO4 de la lluvia ácida forma BaSO4 (Kps = 1,1. 10 -10), un compuesto aún más insoluble que el CaCO3.

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