Contenido
El ácido sulfúrico se define como ácido según la definición de Johannes Bronsted y Thomas Lowry en 1921. Afirmaron que un ácido es cualquier sustancia que pueda donar un ion hidrógeno cargado positivamente. Esta tendencia a donar iones de hidrógeno hace que los ácidos fuertes sean altamente reactivos y también altamente corrosivos. El mármol es tradicionalmente un material muy resistente y se utiliza en la construcción, gracias a su resistencia y capacidad para soportar la intemperie y otros rigores. Sin embargo, la fuerza del ácido sulfúrico puede hacer que las sustancias reaccionen cuando entran en contacto.
Reacción a la corrosión
A pesar de ser considerado un material fuerte y muy duradero, el mármol es de hecho muy soluble, incluso en soluciones ácidas débiles. Cuando una solución de ácido sulfúrico líquido entra en contacto con mármol sólido, se produce una reacción de corrosión. El ácido sulfúrico disuelve y descompone la molécula de carbonato de calcio, el nombre químico del mármol. Al hacerlo, también rompe sus propios enlaces y forma una suspensión de iones de calcio cargados positivamente e iones de sulfato cargados negativamente en la solución de ácido sulfúrico.
Otros productos
Para provocar la suspensión iónica de iones de calcio y sulfato en la solución, la reacción también debe liberar los otros átomos que forman los reactivos constituyentes. La reacción comenzó con un átomo de calcio, un átomo de carbono y tres átomos de oxígeno del mármol y dos átomos de hidrógeno, uno de azufre y cuatro de oxígeno del ácido sulfúrico. Se tienen en cuenta uno de los átomos de calcio y los componentes de sulfato, un azufre y cuatro de oxígeno; los otros átomos no lo son. El hidrógeno liberado por el ácido sulfúrico reacciona inmediatamente con el oxígeno liberado por el mármol para crear agua. Esto deja solo el carbono y dos de los átomos de oxígeno en el mármol, que se liberan como dióxido de carbono.
Ocurrencia en la naturaleza
El mayor ejemplo de una reacción entre el ácido sulfúrico y el mármol en el mundo real se debe a la lluvia ácida. El problema ha crecido en el mundo desde la era industrial. Ocurre cuando se libera dióxido de azufre al quemar combustibles fósiles en fábricas y disolverse en agua. Esto crea el ácido sulfúrico, que luego se lleva al nivel freático, contaminando ríos, lagos y suelos. Este ácido sulfúrico a menudo se evapora y cae como lluvia ácida de baja concentración. Si cae sobre estructuras de mármol, y muchos edificios se construyen con él, se produce corrosión, lo que inicialmente dificulta la distinción de los cortes y, finalmente, amenaza la integridad de la construcción.
Mármol y piedra caliza
El mármol y la piedra caliza comparten la misma fórmula de carbonato de calcio. Por lo tanto, las calizas de los edificios también son susceptibles a la lluvia ácida. Los dos materiales difieren solo en estructura. Ambos tienen una estructura cristalina, pero los cristales de mármol son mucho más grandes, dando un efecto más suave y brillante. La piedra caliza, por otro lado, tiene cristales más pequeños, que le dan una textura más gruesa y rugosa. Como resultado, tiene poros más grandes y una superficie expuesta más grande, lo que lo hace más vulnerable a los efectos de la lluvia ácida. El mármol, con sus poros más pequeños, puede desviar mucho la lluvia con su superficie lisa; sin embargo, todavía sucumbe a los efectos de la exposición prolongada a la lluvia ácida.
