UEFS Caderno 3 2015/1
O ácido nítrico, HNO3(aq), é muito tóxico, corrosivo e, com o passar do tempo e a incidência de luz, se decompõe e produz o NO2(g). Esse ácido é usado na produção de explosivos, corantes, medicamentos, fertilizantes, dentre outras aplicações, e pode ser obtido na reação entre o nitrato de sódio, NaNO3(s), e o ácido sulfúrico, H2SO4(aq), em solução aquosa, representada pela equação química.
Considerando-se as informações e as Leis das reações químicas, é correto afirmar:
A reação de oxirredução que leva à produção do HNO3(aq) é um processo químico exotérmico.
O ácido nítrico é um oxiácido corrosivo porque atua como agente redutor em reações de oxirredução.
A massa de ácido nítrico, obtida pela reação de 85g de nitrato de sódio com ácido sulfúrico suficiente, é de 126g.
A relação estequiométrica, entre a massa de ácido sulfúrico consumido e a de sulfato de sódio produzido, é igual a \(\frac{49}{71}.\)
O produto da decomposição do HNO3(aq) pela incidência de luz é um óxido neutro, em que o estado de oxidação do nitrogênio é +2.
Resolução
\[2\,\mathrm{NaNO_3(s)} + \mathrm{H_2SO_4(aq)} \;\xrightarrow{\;\Delta\;}\; \mathrm{Na_2SO_4(aq)} + 2\,\mathrm{HNO_3(aq)}\]
1. Cálculo das massas molares (g mol⁻¹):
• \(\mathrm{NaNO_3}=23+14+3\times16=85\)
• \(\mathrm{H_2SO_4}=2+32+4\times16=98\)
• \(\mathrm{Na_2SO_4}=2\times23+32+4\times16=142\)
• \(\mathrm{HNO_3}=1+14+3\times16=63\)
2. Relação estequiométrica entre \(\mathrm{H_2SO_4}\) e \(\mathrm{Na_2SO_4}\):
De acordo com a equação, 1 mol de \(\mathrm{H_2SO_4}\) (98 g) origina 1 mol de \(\mathrm{Na_2SO_4}\) (142 g). Portanto, \[\frac{m_{\small\text{H₂SO₄}}}{m_{\small\text{Na₂SO₄}}}=\frac{98}{142}=\frac{49}{71}.\] Essa é exatamente a razão solicitada na alternativa D, logo ela é a afirmação correta.
3. Verificação das demais alternativas: • A ➔ A reação não é de oxirredução; trata-se de dupla troca e requer aquecimento (endotérmica).
• B ➔ O \(\mathrm{HNO_3}\) é agente OXIDANTE, não redutor.
• C ➔ 85 g de \(\mathrm{NaNO_3}\) correspondem a 1 mol; produzem 1 mol de \(\mathrm{HNO_3}\) = 63 g, e não 126 g.
• E ➔ O produto da fotodecomposição é \(\mathrm{NO_2}\). Nele, o N está em \(+4\) e trata-se de óxido ácido, não neutro.
Portanto, a única alternativa correta é a letra D.
Dicas
Erros Comuns
• Estequiometria: usa razão molar da equação balanceada para converter mol ↔ massa.
• Ácidos: \(\mathrm{HNO_3}\) é forte, oxidante e corrosivo.
• Reações de dupla troca (sal + ácido → novo sal + novo ácido) não envolvem troca de elétrons (não são redox).
• Óxidos: ácidos (NO₂, SO₂), básicos (CaO), neutros (CO, N₂O) ou anfóteros (Al₂O₃). Estado de oxidação do N em NO₂ é +4.
