Question

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: ^ N2 + O2 ^ NO2 Massas molares em g mol-1: N2=28 , O2=32 e NO2= 46

Answer 1

A reação da formação do óxido de nitrogênio, balanceada é representada por:

N2 + 2O2 --> 2NO2

as massas molares do gases são N2 = 

N2 = 28g/mol

O2 = 32g/mol

NO2 = 46g/mol


A proporção estequiométrica dessa reação é de 1mol de N2 para cada 2 mols de O2 formando também 2mols de NO2. Considerando que a atmosfera contém 20% de O2 e 80% de N2, em uma amostra de 100g de ar, temos então, 80g de N2 e 20g de O2.


Em número de mol, isso equivale a :

N2:
n = m/MM
n = 80g/28gmol-1
n = 2,85mol de N2


O2: 
n = m/MM
n = 20g/32gmol-1
n = 0,625mol de O2


 N2    +    2O2 --> 2NO2

 1        :     2 

2,85    :     x 


x = 5,7 mol =  é a quantidade necessária de O2 para reagir completamente com o N2. O O2 é o reagente limitante. Todos os 0,625mol de O2 reagirão com o N2, na seguinte proporção:


N2          O2

 1        :     2 

y          :    0,625

y =  0,625/2 = 0,312 mol de N2 reagirá.


Sobrará então 2,85- 0,312 = 2,52mol de N2. 

O que corresponde em massa a:
n = m/MM
n*MM = m

2,52mol* 28g/mol = 70,5g  aproximadamente 71% de N2;

E com relação ao NO2, forma-se na mesma proporção que se consome de O2,  formarão, então 0,625 mol de NO2, e em massa;


n*MM = m
0,625mol*46g/mol = 28,75 aproximadamente 29%.

Resposta: A, 71% de N2;  29%.de NO2.