(ITA - 2001 - 2 FASE ) Quando relâmpagos ocorrem na atmosfera, energia suficiente é fornecida para iniciação da reação de nitrogênio com oxigênio, gerando monóxido de nitrogênio, o qual, em seguida, interage com o oxigênio, gerando dióxido de nitrogênio, um dos responsáveis pela acidez das chuvas.
a) Escreva a equação química, balanceada, de cada uma das três transformações mencionadas no enunciado.
b) Descreva o método industrial utilizado para obter ácido nítrico. De sua descrição devem constar a matéria prima utilizada, as equações químicas balanceadas para reações que ocorrem durante cada etapa do processo e a concentração (em %(m/m)) do ácido vendido comercialmente.
c) Cite três aplicações para o ácido nítrico.
Gabarito:
Resolução:
a)
• reação de nitrogênio com oxigênio, gerando monóxido de nitrogênio
N2(g) + O2(g) → 2NO(g)
• monóxido de nitrogênio, (...) interage com o oxigênio, gerando dióxido de nitrogênio
2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)
• dióxido de nitrogênio, um dos responsáveis pela acidez das chuvas.
2NO2(g) + H2O(l) → HNO2(aq) + HNO3(aq)
Os ácidos são os responsáveis pela acidez das chuvas.
b) O método utilizado é o processo de Ostwald, em que se obtém o ácido nítrico com a oxidação da amônia. As reações envolvidas no processo são:
(I) 4NH3(g) + 5O2(g) → 4NO(g) + 6H2O(g)
(II) 2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)
(III) 3NO2(g) + H2O(l) → 2HNO3(aq) + NO(g)
A concentração do ácido nítrico vendido comercialmente é de 60% (m/m).
c) O ácido nítrico pode ser utilizado para fazer, explosivos, fertilizantes, oxidante e na obtenção de água régia. Além disso, pode formar aminas, aminas e nitrocompostos, que podem ser posteriormente utilizados na fabricação de polímeros essenciais na indústria como o náilon.