Hotline 0936685849

Giải bài 3 trang 34 Hoá 11 SGK Chân trời sáng tạo

15:17:4722/04/2023

Chào các em! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau giải chi tiết Bài 3 trang 34 SGK Hóa 11 thuộc bộ sách Chân trời sáng tạo. Đây là một bài toán thực tế quan trọng, giúp các em hiểu rõ vai trò của khí nitrogen dioxide ( $N O_{2}$ ) trong việc gây ra mưa acid và hiện tượng phú dưỡng.

Đề bài:

Khí thải có chứa NO₂ góp phần gây gây ra mưa acid và hiện tượng phú dưỡng. Giải thích.

Phân tích và Hướng dẫn giải:

Đề bài nêu ra hai tác hại chính của khí $N O_{2}$ và yêu cầu giải thích nguyên nhân. Để giải quyết bài toán này, các em cần nhớ lại tính chất hóa học của $N O_{2}$ và vai trò của các hợp chất nitrogen trong môi trường.

Gây mưa acid: Mưa acid là hiện tượng nước mưa có độ pH thấp hơn bình thường. Nó xảy ra khi các oxide phi kim như $N O_{2}$ và $S O_{2}$ tan trong nước mưa và phản ứng tạo thành acid.
Gây hiện tượng phú dưỡng: Phú dưỡng là hiện tượng phát triển bùng nổ của tảo và thực vật thủy sinh trong ao hồ, gây mất cân bằng sinh thái. Quá trình này chủ yếu được thúc đẩy bởi sự gia tăng nồng độ các chất dinh dưỡng, đặc biệt là các hợp chất của nitrogen và phosphorus.

Chúng ta sẽ phân tích từng tác hại để giải thích nguyên nhân.

Lời giải chi tiết:

1. Góp phần gây ra mưa acid

Khí nitrogen dioxide ( $N O_{2}$ ) là một trong những tác nhân chính gây ra mưa acid.

$N O_{2}$ được sinh ra từ các quá trình đốt cháy ở nhiệt độ cao (ví dụ: động cơ ô tô, nhà máy nhiệt điện) và thoát ra môi trường không khí.
Khi gặp nước mưa, $N O_{2}$ sẽ hòa tan và phản ứng với nước để tạo thành nitric acid ( $H N O_{3}$ ) và axit nitrơ ( $H N O_{2}$ ).

$2 N O_{2} (g) + H_{2} O (l) \to H N O_{3} (a q) + H N O_{2} (a q)$
Sau đó, axit nitrơ có thể tiếp tục bị oxi hóa bởi oxygen trong không khí để tạo ra nitric acid:

$2 H N O_{2} (a q) + O_{2} (g) \to 2 H N O_{3} (a q)$
Các giọt acid này sẽ hòa lẫn vào nước mưa, làm giảm độ pH của nước, dẫn đến hiện tượng mưa acid. Mưa acid gây ra nhiều tác hại nghiêm trọng như phá hủy công trình, ăn mòn kim loại và làm suy thoái môi trường tự nhiên.

2. Góp phần gây ra hiện tượng phú dưỡng

Khí $N O_{2}$ gián tiếp góp phần gây ra hiện tượng phú dưỡng.

Khi $N O_{2}$ tan trong nước mưa, nó tạo thành nitric acid ( $H N O_{3}$ ) như đã giải thích ở trên. Nitric acid khi rơi xuống ao hồ sẽ phân li tạo thành ion nitrat ( $N O_{3 -}$ ).
Ion nitrat ( $N O_{3 -}$ ) là một trong những chất dinh dưỡng quan trọng cho sự phát triển của tảo và thực vật thủy sinh.
Sự gia tăng nồng độ ion nitrat trong nước sẽ làm gia tăng tốc độ sinh trưởng của các loài này, dẫn đến hiện tượng bùng nổ tảo. Điều này làm giảm lượng oxygen hòa tan trong nước, gây ngạt và chết hàng loạt các loài thủy sinh. Đây chính là hiện tượng phú dưỡng.

Qua bài tập này, các em đã hiểu rõ rằng nitrogen dioxide ( $N O_{2}$ ) là một chất gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Nó không chỉ là nguyên nhân trực tiếp gây mưa acid do phản ứng với nước mưa tạo thành axit nitric, mà còn gián tiếp gây phú dưỡng khi các hợp chất nitơ từ nó trở thành chất dinh dưỡng cho tảo. Việc kiểm soát khí thải chứa $N O_{2}$ là cần thiết để bảo vệ môi trường.