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). (I) (II) a) Escreva a fórmula de Lewis da ureia. b) 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. c) 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 = ; Distribuição eletrônica: H: 1s1 ; C: ; N: ; O:

Questão Q05 da 2ª fase da FUVEST 2020

2º dia · Química

Arla 32 é uma solução de aproximadamente 32 g de ureia (\text{H}_2\text{NCONH}_2) em 100 mL de água utilizada em veículos a diesel para diminuir as emissões de óxidos de nitrogênio (\text{NO} e \text{NO}_2), 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 \text{NO}_2 e gera gás nitrogênio e água (reação II).

(I) \ce{H2NCONH2(aq) + H2O(\ell) -> 2NH3(g) + CO2(g)}

(II) \ce{8NH3(g) + 6NO2(g) -> 7N2(g) + 12H2O(g)}

a) Escreva a fórmula de Lewis da ureia.

b) Calcule quantos litros de solução de Arla 32 são necessários para consumir todo o \ce{NO2} produzido em uma viagem de 100 km, considerando que a quantidade de \ce{NO2} formado por esse veículo é de 460 mg por km rodado. Indique os cálculos.

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

Note e adote:
Considerar todas as reações com 100% de rendimento. Massas molares: ureia = 60\text{ g.mol}^{-1}; \ce{NO2} = 46\text{ g.mol}^{-1} Distribuição eletrônica: H: 1\text{s}^1; C: 1\text{s}^2\ 2\text{s}^2\ 2\text{p}^2; N: 1\text{s}^2\ 2\text{s}^2\ 2\text{p}^3; O: 1\text{s}^2\ 2\text{s}^2\ 2\text{p}^4

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Questão Q05 no caderno da 2ª fase da FUVEST 2020