Bài tập số 2, trang 50 SGK Hóa học 11 (Cánh Diều), đưa ra một ví dụ thực tế nổi bật về tác động của hoạt động núi lửa lên môi trường nước: sự hình thành acid sulfuric H2SO4 trong các hồ, suối quanh miệng núi lửa, điển hình là hồ Kawah Ijen ở Indonesia. Chúng ta sẽ giải thích chuỗi phản ứng hóa học dẫn đến sự có mặt của chất acid mạnh này.
Các ao, hồ, suối, sông quanh miệng núi lửa thường có môi trường acid. Điển hình là hồ Kawah Ijen, miền Đông đảo Java, Indonesia. Hồ nằm cao hơn mặt nước biển 2 300 m, được cho là “hồ acid” lớn nhất thế giới. Giá trị pH của nước trong hồ dao động từ 0,13 đến 0,50 chủ yếu do sulfuric acid gây nên.
Hãy giải thích nguyên nhân có mặt của sulfuric acid trong hồ.
Nguyên nhân chính tạo ra $\text{H}_2\text{SO}_4$ là do khí gas và hơi nước thoát ra từ núi lửa. Các khí này chứa các hợp chất lưu huỳnh (sulfur), chủ yếu là $\text{H}_2\text{S}$ và $\text{SO}_2$, khi tiếp xúc với không khí và nước sẽ trải qua quá trình oxi hóa.
Quá trình này bao gồm ba giai đoạn chính:
Phát thải: Khí $\text{SO}_2$ được giải phóng từ hoạt động địa nhiệt.
Oxi hóa: $\text{SO}_2$ bị oxi hóa thành $\text{SO}_3$.
Tác dụng với nước: $\text{SO}_3$ tan vào nước hồ để tạo thành acid.
Khi núi lửa hoạt động, các hợp chất chứa sulfur sẽ bị oxi hoá tạo ra khí SO2. Sau đó SO2 tiếp tục bị oxi hoá tạo ra SO3.
SO3 sinh ra tan vào nước hồ, đó chính là nguyên nhân sự có mặt của sulfuric acid trong hồ.
Tổng kết: Bài 2 trang 50 SGK Hoá 11 Cánh diều: Nguồn gốc của acid sulfuric trong hồ Kawah Ijen là một chu trình hóa học địa chất. Các hợp chất sulfur phát ra từ lòng đất được oxi hóa thành sulfur dioxide ($\text{SO}_2$), sau đó tiếp tục oxi hóa thành sulfur trioxide ($\text{SO}_3$) trong môi trường không khí nóng và cuối cùng là $\text{SO}_3$ hòa tan vào nước hồ để tạo thành acid sulfuric ($\text{H}_2\text{SO}_4$).
• Xem thêm: