Baixe Telecurso 2000 Química Nível Médio - qui34 e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Química, somente na Docsity! A U L A 34 É preciso fabricar adubo? l Elementos essenciais para as plantas l Fertilizantes NPK l O que é um sal l Queima da amônia l Produção de ácido nítrico l Comparação entre a fabricação do ácido sulfúrico e a do ácido nítrico l Ciclo do nitrogênio na natureza l Usos do ácido nítrico l Obtenção e decomposição do ni- trato de amônio ® Símbolos químicos ® A queima produz óxidos ® Queima é reação com oxigênio ® Reações com oxigênio desprendem calor ® Processo de produção de ácido sulfúrico ® Alguns óxidos reagem com água, formando ácidos O ácido sulfúrico e a amônia, que são as duas substâncias mais produzidas pela indústria química, são utilizados na fabricação de fertilizantes. As plantas precisam de alguns elementos para crescerem. Esses elementos, por serem indispensáveis para as plantas, são chamados de elementos essenciais. Muitas pessoas devem estar pensando: “Para que fabricar fertilizantes? Não dá para usar esterco de cavalo ou de galinha? Antigamente todo mundo usava esterco e as plantas cresciam muito bem”. O que você vai aprender Seria bom já saber Isto lhe interessa A U L A 34 A U L A 34 Os elementos de que as plantas precisam em maior quantidade são: CARBONO HIDROGÊNIO OXIGÊNIO NITROGÊNIO FÓSFORO POTÁSSIO CÁLCIO MAGNÉSIO ENXOFRE FERRO Desses elementos, os mais importantes são carbono, hidro- gênio e oxigênio, que as plantas retiram da água do solo e do gás carbônico do ar. Os outros ele- mentos precisam ser colocados na forma de adubo. O nitrogê- nio é um dos elementos mais consumidos pelas plantas. Quando se quer um fertili- zante com bastante nitrogênio, usa-se o nitrato de amônio, cuja fórmula é: NH4NO3 O nitrato de amônio é um sal. Ele é fabricado por meio da reação de amônia com ácido nítrico. NH3 + HNO3 ® NH4NO3 amônia + ácido nítrico ® nitrato de amônio Por que se usa o nitrato de amônio quando se quer um fertilizante rico em nitrogênio? Veja a fórmula do nitrato de amônio. Observe que existem dois átomos de nitrogênio nesse composto. Vamos comparar com o sulfato de amônio, que também é uma substância usada para fabricar fertilizantes. (NH4)2 SO4 N P K Ca Mg S Mn Mo Zn CoB Cl Cu Fe H O2 CO2 A U L A 34 Você precisa saber l Nitrato de amônio é um sal, formado pela reação de amônia com ácido nítrico. Por ser um sal solúvel em água, é usado para fabricar fertilizantes. A fórmula do nitrato de amônio é NH4NO3. Trata-se de um composto rico em nitrogênio porque tem dois átomos de nitrogênio na fórmula. l Sulfato de amônio é um sal, formado pela reação de amônia com ácido sulfúrico. É usado também para fabricar fertilizantes porque é solúvel em água. A fórmula é (NH4)2SO4. Esta fórmula significa que o sulfato de amônio tem dois átomos de nitrogênio, 8 átomos de hidrogênio, 1 átomo de enxofre e 4 átomos de oxigênio. O número 2 fora dos parênteses quer dizer que o NH4 deve ser multiplicado por 2. l A fórmula do ácido nítrico é HNO3. l Ácido nítrico é fabricado a partir de amônia, em três etapas: Reação de amônia com oxigênio, resultando em óxido de nitrogênio. Reação de óxido de nitrogênio com mais oxigênio, formando dióxido de nitrogênio. Reação de dióxido de nitrogênio com água, produzindo ácido nítrico. l Ácido nítrico é usado para fabricar adubos e explosivos. Chuva ácida acontece por causa do ácido sulfúrico e do ácido nítrico que se formam na atmosfera. Quando chove, esses ácidos atingem o solo, prejudicando o crescimento das árvores numa floresta. Também atacam prédios e monumen- tos, principalmente aqueles de mármore. E como esses ácidos se formam na atmosfera? A gasolina e o óleo diesel queimados por automóveis, ônibus e caminhões e o óleo combustível queimado nas fábricas contêm enxofre. Quando o enxofre queima, forma-se dióxido de enxofre. Esse dióxido de enxofre sai dos escapamen- tos e das chaminés e vai para a atmosfera. Lá ele é transformado em trióxido de enxofre. Este reage com o vapor de água do ar, formando ácido sulfúrico. Temos aí o primeiro componente da chuva ácida. No motor de um carro, queima-se gasolina, ou seja, gasolina reage com oxigênio. Só que no motor do carro não entra oxigênio puro; entra ar, que é uma mistura de oxigênio e nitrogênio. O nitrogênio é muito estável, o que significa que ele só reage com dificuldade. Normalmente ele não reage. Porém, no motor de um carro, ou melhor, dentro do cilindro do motor, a temperatura e a pressão são muito altas. Aí o nitrogênio reage com oxigênio, formando óxido de nitrogênio. Esse gás sai do escapamento do carro e vai para a atmosfera. Algumas indústrias também lançam óxido de nitrogênio no ar. A temperaturas mais baixas, o óxido de nitrogênio se transforma em dióxido de nitrogênio. Este reage com o vapor de água do ar, formando ácido nítrico. Temos aí o segundo componente da chuva ácida. Uma das fábricas que jogam óxido de nitrogênio na atmosfera é justamente a de ácido nítrico. Por quê? Vamos pensar mais A U L A 34 Vimos que a reação de dióxido de nitrogênio com água produz ácido nítrico. Este, porém, é apenas um dos produtos da reação. O outro é óxido de nitrogênio. Seria tolice as fábricas jogarem todo esse óxido de nitrogênio na atmosfera. A poluição, isto é, a formação de chuva ácida, seria enorme. Mas há outro problema, e este é econômico. A fábrica estaria jogando fora um produto que poderia ser transformado em ácido nítrico na fábrica, dando lucro, e não na atmosfera, provocando poluição. O que fazer? É fácil. Basta recolher o óxido de nitrogênio e fazer com que ele reaja com oxigênio para formar dióxido de nitrogênio. Depois, fazer o dióxido de nitrogênio reagir com água para produzir ácido nítrico. Só que há um pequeno problema! Nesta última reação forma-se novamente óxido de nitro- gênio. Mas em menor quantidade do que havia antes, pois parte se transforma em ácido nítrico. Então, o óxido de nitrogênio precisa ser novamente recolhi- do, e tudo começa de novo. Podemos representar a fabricação de ácido nítrico da seguinte forma: Isso pode continuar. A cada vez se forma um pouco menos de óxido de nitrogênio. No fim só resta um pouquinho desse gás. As indústrias aperfeiçoam o processo de fabricação de ácido nítrico para só perder um pouquinho de óxido de nitrogênio. Assim a poluição é menor e se perde menos matéria-prima. A maior parte do ácido nítrico é usada na fabricação de adubos. Uma parte menor vai para a fabricação de explosivos. Como deve ser um composto para que ele exploda, ou seja, para ele ser um explosivo? Explosivos são substâncias que se decompõem sozinhas, isto é, elas não precisam reagir com outra substância. Dessa forma, a decomposição é uma reação muito rápida. Quando uma substância precisa encontrar outra para reagir, demora mais. amônia + oxigênio ® óxido de nitrogênio óxido de nitrogênio + oxigênio ® dióxido de nitrogênio dióxido de nitrogênio + água ® ácido nítrico + óxido de nitrogênio óxido de nitrogênio + oxigênio ® dióxido de nitrogênio dióxido de nitrogênio + água ® ácido nítrico + óxido de nitrogênio óxido de nitrogênio + oxigênio ® dióxido de nitrogênio dióxido de nitrogênio + água ® ácido nítrico + óxido de nitrogênio A U L A 34 Os produtos da decomposição de um explosivo são gases. Gases ocupam um volume muito maior do que o explosivo, que geralmente é sólido, antes de explodir. Assim, um volume pequeno de repente se transforma num volume muito grande. Nós dizemos que os gases formados na decomposição se expan- dem. Nessa expansão eles arrastam tudo o que encontram pela frente. Isto provoca a destruição. A reação de decomposição de um explosivo liberta muito calor. Por isso os gases formados ficam muito quentes e ocupam um volume maior ainda. A expansão é então mais violenta. Um dos produtos da decomposição de um explosivo geralmente é o nitrogê- nio. Você já sabe que o nitrogênio é muito estável. Isto significa que ele não vai reagir com nada na explosão; ele só vai se expandir. Se um dos produtos da explosão reage com alguma substância que encontra pela frente, pode ser que o produto dessa reação não seja um gás. Então há uma diminuição de volume e a explosão não é tão violenta. o Quais são os elementos que as plantas precisam para crescer. o O que significa NPK. o O que acontece ao se queimar amônia. o Como se fabrica o ácido nítrico. o Que a fabricação do ácido nítrico é parecida com a do ácido sulfúrico. o Quais são as matérias-primas para a fabricação do ácido nítrico. o Como é o ciclo do nitrogênio na atmosfera. o Quais são os usos do ácido nítrico. o Por que o nitrato de amônio explode. o O que acontece numa explosão o As fórmulas do ácido nítrico, nitrato de amônio e sulfato de amônio. o Comparar a quantidade de um elemento em duas substâncias. Agora eu sei ©