Na busca por combustíveis menos danosos ao meio ambiente, a amônia (NH3) tem sido considerada uma possível…

Questão

Na busca por combustíveis menos danosos ao meio ambiente, a amônia (NH3) tem sido considerada uma possível alternativa. Sua combustão no motor não libera gás carbônico para a atmosfera e produz bastante calor, como mostra a Reação 1: 4NH3 + 3O2 ? 2N2 + 6H2O ?H1 = –1268 kJ (Reação 1) Entretanto, a adoção da amônia encontra vários obstáculos técnicos, como o fato de sua combustão também produzir óxidos de nitrogênio altamente tóxicos. A produção do óxido de nitrogênio mais simples (NO) é mostrada na Reação 2: 4NH3 + 5O2 ? 4NO + 6H2O ?H2 = –904 kJ (Reação 2) Por outro lado, o óxido de nitrogênio é produzido por qualquer motor de combustão interna a partir do nitrogênio atmosférico, como mostra a Reação 3: N2 + O2 ? 2NO ?H3 = ? (Reação 3) Utilizando os dados fornecidos, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da variação da entalpia da Reação 3 (?H3), em kJ. (UFPR 2025)

1. A) 182
2. B) 364
3. C) 728
4. D) 1086

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. Os símbolos '?' do enunciado correspondem a setas (reações) e ao Δ (variação de entalpia). Trata-se de um problema de Lei de Hess: a entalpia de uma reação global é a soma algébrica das entalpias de reações intermediárias.
2. Identifique o objetivo. A Reação 3 é N2 + O2 → 2NO, com ΔH3 desconhecido. Os dados disponíveis são a Reação 1 (4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O, ΔH1 = -1268 kJ) e a Reação 2 (4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O, ΔH2 = -904 kJ). Ambas contêm NH3 e H2O, que devem ser eliminados.
3. Inverta a Reação 1 para obter 2N2 + 6H2O → 4NH3 + 3O2, com variação de entalpia +1268 kJ. Some-a à Reação 2: 2N2 + 6H2O + 4NH3 + 5O2 → 4NH3 + 3O2 + 4NO + 6H2O. Cancelando NH3 e H2O, resulta 2N2 + 2O2 → 4NO. A variação é -904 + 1268 = +364 kJ.
4. A Reação 3 pede N2 + O2 → 2NO, que é exatamente metade da reação obtida. Logo, ΔH3 = 364 / 2 = +182 kJ.
5. Confira o resultado. A reação de formação de NO a partir do nitrogênio e oxigênio é endotérmica, o que é coerente com o valor positivo, já que a formação de óxidos de nitrogênio consome energia.
6. Análise das alternativas erradas. B (364) é o valor da reação dobrada, pois o aluno esqueceu de dividir por 2. C (728) multiplica o resultado por 2 em vez de dividir. D (1086) resulta de somar os dois ΔH em vez de subtrair, com inversão de sinal indevida.
7. Resposta: alternativa A, 182 kJ. O gabarito oficial está correto.

💡 Dica: Use as entalpias das reações dadas para calcular a variação da entalpia da reação 3.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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