Chemieaufgabe zum Thema "Saurer Regen"?
Hallo! Kann mir jemand vielleicht mit dieser Aufgabe helfen? Wir sollen eine Reaktionsgleichung vereinfacht darstellen, wie Luftschadstoffe mit dem Luftsauerstoff und dem Regenwasser saure Lösungen bilden. Ich bedanke mich im Voraus!
1 Antwort
Die Schadstoffe, die für den sauren Regen verantwortlich sind, sind Stickstoffmonoxid, Stickstoffdioxid und Schwefeldioxid. Diese kommen zwar auch ohne das Zutun des Menschen in der Natur vor, z.B. entstehen Stickstoffoxide bei Zersetzungsprozessen im Boden und Schwefeloxide werden von Vulkanen freigesetzt. Die Hauptmenge dieser Schadstoffe wird jedoch vom Menschen erzeugt und ausgestoßen, v. a. bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen in Kraftwerken, Haushalten und Verkehr. Diese gasförmigen Oxide reagieren mit den Wassermolekülen in der Luft. Schwefeloxide tragen über die Bildung schwefliger Säure hauptsächlich zur Versauerung des Regens bei. Bei Stickoxiden handelt es sich um metastabile Verbindungen, die bei Verbrennungsprozessen untergeordnet (bei hoher Temperatur) entstehen und damit im Vergleich zu Schwefeloxiden geringeren Beitrag an der Versauerung des Regens leisten.
Stickstoffoxide:
2 NO2+ H2O → HNO2 + HNO3
2 HNO2 + O2 → 2 HNO3
Schwefeloxide:
SO2 + H2O → H2SO3
2 H2SO3 + O2 → 2 H2SO4
Die vielfältigen Möglichkeiten der Entstehung der Säuren in der Troposphäre durch Radikalkettenreaktionen können mit Hilfe der Abbildung 1 genauer erklärt werden.
Die Vorgänge finden alle in der Troposphäre, das heißt, von den untersten Luftschichten, bis in eine Höhe von ca. 10-12 km statt.
Der Reaktionszyklus beginnt, wenn ein Photon ein Ozonmolekül trifft, das entweder aus der Stratosphäre herunter gewandert ist, oder in der Troposphäre durch stickstoff- und kohlenstoffhaltige Schadstoffe gebildet wurde. Es entstehen ein Sauerstoffmolekül und ein sehr reaktives Sauerstoffatom.
O3 → O2 + O
Dieses einzelne Sauerstoffatom reagiert mit einem Wassermolekül zu zwei Hydroxylradikalen:
O + H2O → 2.OH
Ein Hydroxylradikal kann nun mit einem Molekül Stickstoffdioxid zu Salpetersäure reagieren.
.OH + NO2 → HNO3
Daneben kann ein Hydroxylradikal auch die Reaktion von Schwefeldioxid zu Schwefelsäure auslösen.
.OH + SO2 → .OSO2H
.OSO2H + .OH → H2SO4
Das war früher in Ostdeutschland in Städten oft der Fall gewesen und eine immense Belastung, weil mit Braunkohle geheizt wurde. Bei Vulkanaubrüchen werden Milionene Tonnen von Schwefeldioxid ausgestoßen, was auf der gesamten Erde Schwefelsäure regnen lassen würde. Früher war der Schwefelgehalt im Benzin noch höher, da war in den Städten das auch ein Thema