Номер 8, страница 210 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

8. Напишите уравнения реакций, объясняющих, как сгорание каменного угля может привести к выпадению «кислотного» дождя.

Выпадение «кислотных дождей» при сгорании каменного угля связано с тем, что уголь, помимо углерода, содержит негорючие примеси, в первую очередь серу. При сжигании угля эти примеси вступают в реакции, продукты которых затем взаимодействуют с атмосферной влагой, образуя кислоты.

Процесс образования кислотных дождей можно разделить на два основных этапа:

1. Образование кислотных оксидов при сгорании угля

При сжигании угля содержащаяся в нем сера ($S$) реагирует с кислородом ($O_2$) из воздуха, образуя диоксид серы (или сернистый газ, $SO_2$):
$S + O_2 \rightarrow SO_2$

Кроме того, при очень высоких температурах, достигаемых в топках, азот ($N_2$) из воздуха может реагировать с кислородом, образуя оксиды азота, например, оксид азота(IV) ($NO_2$):
$N_2 + O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2NO$
$2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2$

2. Превращение оксидов в кислоты в атмосфере

Попав в атмосферу, оксиды вступают в реакции с водой ($H_2O$) и кислородом, образуя кислоты.

Диоксид серы ($SO_2$) медленно окисляется кислородом воздуха до триоксида серы ($SO_3$). Этот процесс значительно ускоряется в присутствии катализаторов (например, частиц пыли или оксидов азота).
$2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$

Триоксид серы немедленно реагирует с водяным паром в атмосфере, образуя серную кислоту ($H_2SO_4$), которая является сильной кислотой и основным компонентом кислотных дождей.
$SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

Диоксид азота ($NO_2$) также реагирует с водой в присутствии атмосферного кислорода, образуя другую сильную кислоту — азотную ($HNO_3$).
$4NO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4HNO_3$

Образовавшиеся серная и азотная кислоты растворяются в каплях воды в облаках, значительно понижая их pH. Затем эта вода выпадает на землю в виде кислотного дождя, снега или тумана.

Ответ: Ключевые уравнения реакций, объясняющие образование кислотных дождей при сгорании угля:
1. Сгорание примеси серы: $S + O_2 \rightarrow SO_2$
2. Окисление диоксида серы в атмосфере: $2SO_2 + O_2 \rightarrow 2SO_3$
3. Образование серной кислоты: $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

Дополнительно (из-за высоких температур горения):
1. Образование оксидов азота: $N_2 + O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2NO$; $2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2$
2. Образование азотной кислоты: $4NO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4HNO_3$