Reações químicas que ocorrem entre o mármore e ácido sulfúrico

Escrito por julia salgado | Traduzido por juliana néris nakanejo
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Reações químicas que ocorrem entre o mármore e ácido sulfúrico
Os resíduos de fábricas e indústrias é um dos maiores contribuintes para os níveis de ácido sulfúrico no ambiente (China Photos/Getty Images News/Getty Images)

O ácido sulfúrico é definido como ácido pela definição de Johannes Bronsted e Thomas Lowry em 1921. Eles afirmaram que um ácido é qualquer substância que pode doar um íon de hidrogênio carregado positivamente. Essa tendência para doar íon de hidrogênio faz com ácidos fortes sejam altamente reativos e também altamente corrosivos. O mármore é tradicionalmente um material muito resistente e é usado na construção, graças à sua força e habilidade de resistir à intempéries e outros rigores. Entretanto, a força do ácido sulfúrico pode fazer as substâncias reagirem quando estão em contato.

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Reação de corrosão

Apesar de ser considerado um material forte e altamente durável, o mármore é de fato muito solúvel, mesmo em soluções fracas de ácido. Quando uma solução de ácido sulfúrico líquido entra em contato com mármore sólido, uma reação de corrosão ocorre. O ácido sulfúrico dissolve e rompe a molécula do carbonato de cálcio -- o nome químico do mármore. Ao fazê-lo, ele também rompe suas próprias ligações e forma uma suspensão de íons positivamente carregados de cálcio e íons negativamente carregados de sulfato na solução de ácido sulfúrico.

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Para causar a suspensão iônica de íons de cálcio e sulfato na solução, a reação também tem que liberar os outros átomos que compõem os reagentes constituintes. A reação começou com um átomo de cálcio, um átomo de carbono e três átomos de oxigênio do mármore, e dois átomos de hidrogênio, um de enxofre e quatro átomos de oxigênio do ácido sulfúrico. Um dos átomos de cálcio e os componentes do sulfato -- um enxofre e quatro oxigênios -- são contabilizados; os outros átomos não são. O hidrogênio liberado do ácido sulfúrico reage imediatamente com o oxigênio liberado do mármore para criar água. Isto deixa apenas o carbono e dois dos átomos de oxigênio do mármore, que são liberados como dióxido de carbono.

Ocorrência na natureza

O maior exemplo de uma reação entre ácido sulfúrico e o mármore no mundo real é devido à chuva ácida. O problema tem crescido muito no mundo desde a era industrial. Ele ocorre quando o dióxido de enxofre é liberado pela queima dos combustíveis fósseis nas fábricas e tornam-se dissolvidos em água. Isso cria o ácido sulfúrico, que é então levado para o lençol freático, poluindo rios, lagos e solos. Frequentemente, esse ácido sulfúrico e evaporado e cai como chuva ácida de baixa concentração. Se ela cair nas estruturas de mármore -- e muitos edifícios são construídos com ele-- ocorre a corrosão, inicialmente fazendo talhos difíceis de distinguir, antes de eventualmente ameaçar a integridade da construção.

Mármore e pedra calcária

O mármore e a pedra calcária compartilham a mesma fórmula de carbonato de cálcio. Assim, as pedras calcárias dos prédios estão suscetíveis à chuva ácida também. Os dois materiais diferem apenas na estrutura. Ambos têm estrutura cristalina, mas os cristais do mármore são muito maiores, dando um efeito mais suave e brilhante. A pedra calcária, por outro lado, tem cristais menores, que dão uma textura mais grosseira e rude. Como resultado, ela tem poros maiores e uma maior superfície exposta, tornando-a mais vulnerável aos efeitos da chuva ácida. O mármore, com seus poros menores, pode desviar muito a chuva com a sua superfície suave; entretanto, ele ainda sucumbe aos efeitos da exposição prolongada à chuva ácida.

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