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Kontext 1: Die Oxidation von Schwefel und die Säurebildung
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Säurebildung Schwefeloxide entstehen vor allem bei der Verbrennung von Schwefel oder der Oxidation von Schwefelverbindungen. In der Luft werden sie zu Schwefelsäure-Partikeln. Kommen sie mit Wasser in Berührung, so bilden sich Säuren. Ein Umweltproblem, das vor allem auf die starke Freisetzung von Schwefeloxiden (Schwefeldioxid und Schwefeltrioxid) aus menschlicher Aktivität zurückzuführen ist, ist der saure Regen. Freilich spielen beim sauren Regen auch Stickoxide eine Rolle.
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Schwefeldioxidquellen In der Natur kommt Schwefeldioxid in Vulkangasen vor sowie als Produkt der Oxidation von Dimethylsulfid aus ozeanischem Phytoplankton (Algen). Letzteres ist im ACCENT Magazin Nr. 5 (ozeanischer Schwefel) beschrieben.
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Tabelle: Weltweite Schwefelemissionen
> 90% aller biogenen Emissionen sind DMS.
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Vom Schwefeldioxid zur Schwefligen Säure Gelangt Schwefeldioxid in Wasser, bildet es eine saure Lösung, die Schweflige Säure: H2O + SO2 H2SO3Die Schwefelige Säure bildet in Wasser H+(aq)-Ionen und es entstehen zwei Arten von Säurerestanionen: H2SO3 H+(aq) + HSO3-(aq)Schweflige Säure reagiert zu einem Proton und einem Hydrogensulfition. HSO3-(aq) H+(aq) + SO32-(aq)Ein Hydrogensulfition reagiert zu einem Proton und einem Sulfition. Aus einem Molekül Schwefliger Säure können also zwei Protonen abgespalten werden. Deshalb wird die Schweflige Säure auch als zweiprotonige Säure bezeichnet. Schwefelsäure Bei der Verbrennung von Schwefel und auch bei Oxidationsreaktionen in der Luft entsteht nicht nur Schwefeldioxid, sondern auch Schwefeltrioxid. Die bei der Verbrennung entstehende Menge an Schwefeltrioxid ist stark temperaturabhängig, da es oberhalb von 600°C in Schwefeldioxid und Sauerstoff zerfällt: 2 SO3 -> 2 SO2 + O2 (bei T > 600°C)Schwefeltrioxid bildet mit Wasser zunächst Schwefelsäure: SO3 + H2O H2SO4Auch die Schwefelsäure ist eine zweiprotonige Säure, die bei Zugabe von weiterem Wasser in Protonen und Säurerestanionen zerfällt. H2SO4 H+(aq) + HSO4-(aq)Schwefelsäure reagiert zu einem Proton und einem Hydrogensulfation. HSO4-(aq) H+(aq) + SO42-(aq)Ein Hydrogensulfation reagiert zu einem Proton und einem Sulfation.
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Saurer Regen Der Eintrag von Säure in das Wasser der Regentropfen erhöht dessen Protonenkonzentration, d.h. der pH-Wert sinkt. Der Regen wird sauer. Saurer Regen aber löst nicht nur manche Gesteine auf (z.B. Carbonatgesteine), sondern greift auch Metalloberflächen an und löst gewisse Giftstoffe aus dem Boden, die die Pflanzen schädigen. Es kommt zu Schäden an Gebäuden und außen stehenden Metallgegenständen ebenso wie zur Versauerung von Seen und Schädigung von Wäldern. Weitere Informationen zum sauren Regen erhältst du aus den in der Linkliste angegebenen Webseiten.
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