Fuvest 2020 · Segunda fase · Questão 5 · Discursiva

Química · Estequiometria, Estruturas de Lewis, Ligações covalentes, Ligações químicas, Reações sucessivas

Arla 32 é uma solução de aproximadamente 32 g de ureia (H2NCONH2) em 100 mL de água utilizada em veículos a diesel para diminuir as emissões de óxidos de nitrogênio (NO e NO2), que podem causar problemas ambientais quando em excesso na atmosfera. A solução de Arla, ao ser adicionada aos gases de escape do motor, em alta temperatura, forma amônia (reação I). Em uma segunda etapa, a amônia formada reage com NO2 e gera gás nitrogênio e água (reação II).

H2NCONH2(aq)+H2O(l)→2NH3(g)+CO2(g)H_2NCONH_2(aq)+H_2O(l)\rightarrow 2NH_3(g)+CO_2(g)

8NH3(g)+6NO2(g)→7N2(g)+12H2O(g)8NH_3(g)+6NO_2(g)\rightarrow7N_2(g)+12H_2O(g)

  1. Escreva a fórmula de Lewis da ureia.
  2. Calcule quantos litros de solução de Arla 32 são necessários para consumir todo o NO2 produzido em uma viagem de 100 km, considerando que a quantidade de NO2 formado por esse veículo é de 460 mg por km rodado. Indique os cálculos.

  3. Considerando que a reação entre NH3 e NO forma os mesmos produtos que a reação II, o volume gasto de Arla 32 para consumir o NO seria menor, igual ou maior ao usado para consumir uma mesma quantidade em mol de NO2? Justifique mostrando a reação entre NH3 e NO.

    Note e adote:

    Considerar todas as reações com 100% de rendimento.

    Massas molares: ureia = 60 g.mol-1 ; NO2 = 46 g.mol-1

    Distribuição eletrônica: H: 1s1 ; C: 1s2 2s2 2p2 ; N: 1s2 2s2 2p3 ; O: 1s2 2s2 2p4

Questão discursiva: a fonte não traz resolução.

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