Um importante fator natural que contribui para a formação de óxidos de nitrogênio na atmosfera são os relâmpagos. Considere um espaço determinado da atmosfera em que haja 20 % em massa de oxigênio e 80 % de nitrogênio, e que numa tempestade haja apenas formação de dióxido de nitrogênio. Supondo-se que a reação seja completa, consumindo todo o reagente limitante, pode-se concluir que, ao final do processo, a composição percentual em massa da atmosfera naquele espaço determinado será aproximadamente igual a a) 29 % de dióxido de nitrogênio e 71 % de nitrogênio. b) 40 % de dióxido de nitrogênio e 60 % de nitrogênio. c) 60 % de dióxido de nitrogênio e 40 % de nitrogênio. d) 71 % de dióxido de nitrogênio e 29 % de nitrogênio. Dados: Equação da reação: ½ N2 + O2 → NO2 Massas molares em g mol-1: N2=28 , O2=32 e NO2= 46
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Respostas
Ha portanto ao final do processo, a composição percentual em massa da atmosfera naquele espaço determinado será aproximadamente igual a 29 % de dióxido de nitrogênio e 71 % de nitrogênio.
Vejamos como resolver esse exercicio.
Estamos diante de um problema de calculo estequiometrico.
Vamos aos dados iniciais do problema:
- Considere que num espaco determinado da atmosfera haja 20% em massa de oxigenio e 80% de massa de nitrogenio;
- Numa tempestade nesse espaco determinado da atmosfera haja apenas a formacao de dioxido de nitrogenio;
- Supor que a reacao seja completa.
Equacao da reacao:
½ N₂ + O₂ → NO₂
1/2 N₂ = Massa molar de 14 g
O₂ = Massa molar de 32 g
NO₂ = Massa molar de 46 g
Podemos considerar um sistema fechado em que as quantidades de oxigenio seja de 20 g e de nitrogenio de 80 g, formando um total de 100g.
½ N₂ + O₂ → NO₂
14 g - 32 g - 46 g
80 g - 20 g - x g
Atraves das lei das proporcoes definidas e observando que o nitrogenio e o reagente em excesso (menos de 80 g reagem na reacao).
de 32 g para 20 g de oxigenio, houve um multiplicacao pelo fator 0,625. Esse mesmo fator deve multiplicar a quantidade de Nitrogenio e de dioxido de nitrogenio.
14 x 0,625 = 8,75 g. Considerando que houve a adicao de 80 g de nitrogenio e foi consumido 8,75 g. Temos que ainda ha 80 - 8,75 = 71,25 g de Nitrogenio presente.
46 x 0,625 = 28,75 g de NO₂
Ha portanto ao final do processo, a composição percentual em massa da atmosfera naquele espaço determinado será aproximadamente igual a 29 % de dióxido de nitrogênio e 71 % de nitrogênio.