Sự hình thành sulfuric acid trong nước mưa từ sulfur dioxide trong khí quyển như sau:
– Trước tiên, sulfur dioxide bị oxi hóa bởi oxygen nhờ chất xúc tác nitrogen monoxide hoặc nitrogen dioxide.
(1) 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g)
– Tiếp theo, sulfur trioxide dễ dàng kết hợp với nước mưa để hình thành sulfuric acid.
(2) SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(aq)
a) Đối với môi trường, sulfur dioxide gây ra hiện tượng mưa acid.
b) Acid trong nước mưa sẽ làm tăng pH của nước và đất.
c) Một trong các biện pháp để giảm lượng khí sulfur dioxide phát thải vào khí quyển là thay thế các nhiên liệu hóa thạch bằng nhiên liệu thân thiện môi trường như ethanol, hydrogen…kết hợp khai thác các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, năng lượng gió.
d) Giả thiết có 495,8 m³ khí SO2 (đo ở đkc) đã phát thải vào khí quyển, trong đó 80% chuyển thành sulfuric acid trong nước mưa. Khi toàn bộ lượng nước mưa này rơi trên vùng đất rộng 50km² với lượng mưa trung bình là 20mm thì nồng độ mol của H2SO4 trong nước mưa là 8.10^-6 M.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng
(b) Sai, acid trong nước mưa sẽ làm giảm pH của nước và đất.
(c) Đúng, nhiên liệu hóa thạch thường chứa S và rất khó để loại bỏ hoàn toàn S khỏi nhiên liệu hóa thạch nên khi cháy sẽ tạo SO2. Vì vậy cần thay thế nhiên liệu hóa thạch bằng năng lượng sạch.
(d) Sai:
nH2SO4 = 80%nSO2 = 80%.495,8/24,79 = 16 kmol
50 km² = 5.10^7 m²; 20 mm = 0,02 m
V nước mưa = 5.10^7.0,02 = 10^6 m³
CM H2SO4 = 16/10^6 = 1,6.10^-5 kmol/m³ = 1,6.10^-5 M