Условие задачи

Храмы афинского Акрополя, построенные из мрамора, сильно пострадали от расположенной рядом с ними теплоэлектростанции, работавшей на угле, содержащем примеси соединений серы. Чем это было вызвано?

Решение

Дисциплина: Химия (окружающая среда и неорганическая химия).

Решение:

При сжигании угля, содержащего примеси соединений серы, в атмосферу выбрасывался диоксид серы (SO₂). Далее в атмосфере SO₂ окислялся до триоксида серы (SO₃) под действием кислорода (O₂), после чего SO₃, вступая в реакцию с водой, образовывал серную кислоту (H₂SO₄):

SO₂ + ½ O₂ → SO₃
SO₃ + H₂O → H₂SO₄

Получившаяся серная кислота выпадала на землю в виде кислотных дождей. Мрамор, из которого построены храмы Акрополя, в основном состоит из карбоната кальция (CaCO₃). Серная кислота вступала с кальцитом в химическую реакцию, превращая его в сульфат кальция с примесью воды (гипс, CaSO₄·2H₂O), который является более растворимым и менее прочным:

CaCO₃ + H₂SO₄ + 2H₂O → CaSO₄·2H₂O + CO₂

В результате этой реакции натуральный мрамор разрушался. Таким образом, разрушение храмов было вызвано образованием кислотных дождей за счет выбросов SO₂ с ТЭЦ, что привело к химическому разрушению мрамора.