Solución:
Solución 1:
los $ mathrm {pH} $ de agua pura (lluvia y agua destilada) en equilibrio con la atmósfera ($ p _ { ce {CO2}} = 10 ^ {- 3.5} mathrm {atm} $) se puede calcular de la siguiente manera.
$$[ce{H2CO3^*}]= K_ mathrm H cdot p _ { ce {CO2}} $$
dónde PS[ce{H2CO3^*}]PS es la concentración analítica total de disuelto $ ce {CO2} $, es decir PS[ce{H2CO3^*}]=[ce{CO2(aq)}]+[ce{H2CO3}]PS, y
$ K_ mathrm H = 3.39 times10 ^ {- 2} mathrm {mol l ^ {- 1} atm ^ {- 1}} $ es la ley de Henry constante para $ ce {CO2} $.
$$ begin {align} log[ce{H2CO3^*}]& = log K_ mathrm H + log p _ { ce {CO2}} \ & = – 1.5-3.5 \ & = – 5.0 end {align} $$
La primera constante de disociación ácida comúnmente utilizada del ácido carbónico $ mathrm pK _ { mathrm a1} = 6.3 $ (a $ 25 mathrm {^ circ C} $) en realidad es una constante compuesta que incluye tanto la reacción de hidratación
$$ ce {H2O + CO2 (aq) <=> H2CO3} $$
y la protólisis de la verdad $ ce {H2CO3} $
$$ ce {H2CO3 <=> H + + HCO3 -} $$
Por un ácido débil
$$ begin {align} log[ce{H+}]& approx frac12 left ( log K_ mathrm a + log[ce{H2CO3^*}] right) \ & = frac12 left (-6.3-5.0 right) \ & = – 5.65 \ mathrm {pH} & = 5.65 end {align} $$
Así, la lluvia pura en equilibrio con la atmósfera tiene aproximadamente $ mathrm {pH} = 5.65 $. Cualquier lluvia ácida con menor $ mathrm {pH} $ sería causado por ácidos adicionales.
Solucion 2:
Te olvidas de un componente importante del aire: el dióxido de carbono. Cuando se disuelve en agua pura (= agua de lluvia), se vuelve ácida. No se considera tan dañino.
La lluvia ácida tiene una connotación negativa; está principalmente causado por actividades antropogénicas. El bajo pH de la lluvia ácida se debe a los óxidos de azufre y los óxidos de nitrógeno y, de hecho, está por debajo de 5,7.
Definición de la IUPAC “Lluvia con valores de pH
Solución 3:
Bajo presión atmosférica, el dióxido de carbono disuelto puede alcanzar un estado de equilibrio en el agua que produce un pH tan bajo como 5.7.