Texto I O ácido nítrico é obtido através de um processo conhecido como Ostwald. Na primeira etapa desse processo, em um conversor catalítico, a amônia é oxidada a óxido nítrico (gás) pelo oxigênio. Posteriormente, o óxido nítrico reage com o oxigênio presente no ar, em uma segunda etapa, para formar o dióxido de nitrogênio de acordo com a equação: 2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g). Disponível em: www.uff.br. Acesso em: 27 jul. 2014 (adaptado). Texto II Dados: N2(g) + O2(g) → 2NO(g) ΔH= + 180,5 kJ N2(g) + 2O2(g) → 2NO2(g) ΔH= + 66,4 kJ A energia envolvida na segunda etapa do processo Ostwald, em kJ, é de a) −246,9. b) −180,5. c) −114,1. d) +114,1. e) +180,5.

Passo 1

Beleza! Vamos lá: o exercício fala sobre o processo Ostwald, que é usado para produzir ácido nítrico. Especificamente, queremos descobrir a energia envolvida na segunda etapa desse processo, que é a reação de óxido nítrico (NO) com oxigênio (O₂) para formar dióxido de nitrogênio (NO₂). Para resolver isso, vamos usar o conceito de entalpia e a Lei de Hess, que nos ajuda a calcular a variação de energia em reações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos entender quais reações temos:
  1. Reação 1:
    N2(g) + O2(g) 2NO(g) De
  2. Reação 2:
    N2(g) + 2O2(g) 2NO2(g) De
Queremos descobrir a entalpia da segunda etapa do processo Ostwald, que é:
2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)
Para isso, vamos aplicar a Lei de Hess, que diz que a variação total de entalpia de uma reação é a soma das variações das etapas que a compõem. Podemos rearranjar as reações dadas para chegar na reação que queremos.
Vamos subtrair a Reação 1 da Reação 2 para eliminar o N2 e O2 que não fazem parte da nossa etapa:
Reação 2 & : N2 + 2O2 2NO2 Deçãçã
Subtraindo a Reação 1 da Reação 2:
Reação 2 - Reação 1 Rightarrow 2NO + O2 2NO2 çãçã
Agora, aplicamos a variação de entalpia:
Deçãçã

Resposta

A energia envolvida na segunda etapa do processo Ostwald é de −114,1 kJ. Portanto, a opção correta é a c) −114,1.

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