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 hiệu ứng nhà kính.
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 50 km² với lượng mưa trung bình là 20mm thì nồng độ mol của H2SO4 trong nước mưa là 1,6.10-5 M.
(a) Sai, SO2 không gây hiệu ứng nhà kính, ngược lại, xét về mặt này thì SO2 còn làm mát trái đất do phản xạ tia sáng mặt trời ra ngoài. Lợi ích này là không đáng kể so với tác hại của nó, SO2 cùng với NOx là nguyên nhân chính gây ra mưa acid làm chết thảm thực vật, suy thoái đất, ăn mòn công trình xây dựng và gây ra các bệnh nghiêm trọng về đường hô hấp cho con người.
(b) Sai, acid làm giảm pH của nước và đất.
(c) Đúng, không thể loại bỏ hoàn toàn S khỏi nhiên liệu hóa thạch vì những rào cản về nguyên liệu và chi phí, do đó để giảm phát thải SO2 chỉ có cách giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch, thay vào đó là sử dụng nhiên liệu thân thiện, tái tạo.
(d) Đúng: nH2SO4 = 80%.495,8/24,79 = 16 kmol
V nước mưa = 5.107.0,02 = 106 m³
—> CM H2SO4 = 16/106 = 1,6.10-5 (kmol/m³ hay mol/L)