• Le processus de formation

L'atmosphère terrestre est une enveloppe gazeuse composée de divers gaz : diazote, dioxygène, vapeur d'eau, dioxyde de carbone (CO2) et quelques autres en petit quantité.
Près de 70% de la surface de la Terre sont recouverts d'eau : océans, mers, lacs, rivières ... La chaleur du soleil permet à l'eau un changement d'état : la vapeur. Ce gaz invisible et très léger prend de l'altitude. Lorsque l'air se refroidit, ce gaz s'alourdit et l'eau repasse à l'état liquide sous forme gouttelettes. C'est lorsque ce phénomène se répète qu'un nuage se crée mais si cet ensemble devient trop lourd et ne peut plus flotter dans l'atmosphère, il tombe sous forme de pluie ou de neige. C'est ainsi que se déroule une précipitation. Cependant, lors de la formation d'une pluie acide, une étape supplémentaire a lieue.

En effet, dans l'atmosphère, les gaz comme les oxydes de carbone, de soufre et d'azote provenant des activités humaine et naturelle se combinent à la vapeur d'eau et à l'oxygène pour donner naissance à des acides. Les molécules s'associent et les réactions chimiques sont les suivantes :

  • pour le dioxyde de soufre :

    SO2 (g) + H2O (l) ---> H2SO3 (aq)  puis,
    2H2SO3 (aq) + O2 (g) ---> 2H2SO4 (aq)    


molécule de dioxyde de soufre SO2

C'est donc le dioxyde de soufre qui réagit avec le dioxygène puis le produit formé s'associe avec l'eau présente dans les nuages pour former de l'acide sulfurique H2SO4.

  • pour l'oxyde d'azote :

    NO (g) + ½O2 (g) ---> NO2  puis,
    NO2 (g) + H2O (l) ---> HNO3- (aq) + H+ (aq)

 molécule de dioxyde d'azote NO2

 

A nouveau, l'oxyde d'azote réagit avec le dioxygène présent dans l'air puis le produit formé s'associe avec la vapeur d'eau pour former de l'acide nitrique HNO3.

 

Voici un schéma récapitulatif du processus de formation :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Afin de vérifier le fait que le soufre soit à l'origine de l'acidification de l'eau, nous avons réalisé une expérience.

Vidéo de la manipulation : http://lespluiesacidestpe.e-monsite.com/videos,tpe-0001-manon-et-bene-wmv-127499.html

Matériel :

- une cuillère à combustion
- un flacon avec un bouchon
- papier PH
- un bec bunsen
- une hotte aspirante
- une spatule
- une pissette d'eau distillée
- du soufre

 

 

Protocole :

- Remplir un tiers du flacon d'eau distillée
- Mesurer le PH (il doit être neutre)
- Remplir la cuillère à combustion de soufre et l'enflammer
- Placer directement la cuillère dans le flacon et veillez à ce qu'elle ne soit pas en contact avec l'eau
- Lorsque le soufre est totalement consumé, retirer la cuillère et fermer directement le flacon avec le bouchon
- Agiter le flacon de façon à ce que le gaz et l'eau distillée
- Mesurer le PH.

 

Résultats :

Nous pouvons observer une différence flagrante entre le PH de l'eau avant et après l'expérience. En effet, le PH étant neutre avant la manipulation. Il est, après celle-ci, légerement devenu acide.

 

 

 A gauche, le PH de l'eau distillée. A droite, la mesure du PH après l'expérience.

 

Conclusion :

On peut donc conclure que, d'après cette expérience, le soufre sous forme gazeuse permet d'acidifier l'eau avec laquelle il est en contact. Le souffre est donc bien à l'origine des pluies acides.

 

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