Quel est le lien entre les pluies acides et l’acide sulfurique?
Les pluies acides sont un type de pluie plus acide que d'habitude. Bien que l'acide supplémentaire puisse provenir des gaz volcaniques et de la végétation en décomposition, des sources artificielles peuvent en ajouter à la pluie lorsque les combustibles fossiles sont brûlés et libèrent certains gaz dans l'air. Les pluies acides et l’acide sulfurique sont étroitement liés, l’acide sulfurique constituant la majeure partie du composant acide de l’eau de pluie.
L'acide sulfurique est une molécule qui a deux atomes d'hydrogène, un atome de soufre et quatre atomes d'oxygène. Cela donne à l'acide la formule chimique de H 2 SO 4 . Cette substance est présente sous les pluies acides, mais pas sous cette forme. Les acides puissants comme l'acide sulfurique ont tendance à se mélanger facilement aux molécules d'eau et se divisent en deux parties lorsqu'ils sont dans l'eau.
Ces segments sont un atome d'hydrogène et le reste de la molécule, qui est maintenant HSO 4 . L'atome d'hydrogène est chargé positivement quand il tombe de la molécule d'acide initiale, donc c'est un ion positif. Comme la plupart des produits chimiques sont équilibrés, l’autre partie de la molécule d’acide sulfurique est chargée négativement. Le pH, qui mesure l'acidité, attribue des valeurs d'acide aux substances en fonction du nombre d'ions hydrogène qu'elles contiennent. Les pluies acides et l'acide sulfurique deviennent donc plus acides à mesure que plus d'ions hydrogène sont présents.
Avant que le composé de soufre ne soit même sous la pluie, il doit pénétrer dans l'atmosphère. Cela est dû au fait que les gaz contenant du soufre peuvent flotter dans l’air. Les sources naturelles de ces gaz, qui sont l’hydrogène sulfuré et le dioxyde de soufre, sont respectivement des émissions de volcans ou des gaz produits par des matières végétales en décomposition.
Le sulfure d'hydrogène a pour formule chimique H 2 S, ce qui signifie qu'il a deux atomes d'hydrogène et un atome de soufre. Ce gaz soufré réagit avec l'oxygène déjà présent dans l'air et se transforme en dioxyde de soufre. Le dioxyde de soufre, issu de réactions H 2 S ou d'émissions volcaniques, est une molécule moins complexe que lorsqu'il devient acide, car il ne contient que deux atomes d'oxygène et un atome de soufre.
Chimiquement, le dioxyde de soufre est représenté par le SO 2 . La majeure partie de ce gaz dans l'atmosphère terrestre provient d'activités humaines. Cela provient principalement de la décomposition thermique des combustibles fossiles. Les combustibles fossiles sont une forme de matière végétale en décomposition, qui s'est transformée en charbon, en pétrole ou en gaz au cours de millions d'années. Les centrales électriques en tirent le meilleur parti, mais l'industrie, le chauffage domestique et les émissions des voitures peuvent également y contribuer.
Ce gaz flotte dans l'air et se mélange aux gouttelettes d'eau dans les nuages de pluie. Le SO 2 passe au SO 3 , par interaction avec l'oxygène de l'air, avant de se mélanger à l'eau du nuage. L'eau, qui contient deux atomes d'hydrogène et un oxygène, réagit avec le SO 3 pour former H 2 SO 4 , qui est l'acide sulfurique.
Lorsque les pluies acides et l'acide sulfurique tombent sur la terre, le pH bas peut nuire aux organismes et aux objets inanimés. Les cours d'eau qui reçoivent trop de pluies acides et d'acide sulfurique peuvent devenir des lieux insalubres pour les poissons et les plantes. Les matériaux de construction tels que le marbre peuvent s'éroder lentement à cause de l'acide. En règle générale, même les précipitations normales peuvent avoir un pH acide, qui est d'environ 5,6. Les pluies dont le pH est inférieur à 3, comme 3,0, sont considérées comme des pluies acides et peuvent indiquer une pollution locale.