Dissertativa 10 - 2ª Fase - Dia 3 - IME 2024

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Questão 10

Dissertativa
10

Considere que o dióxido de carbono da atmosfera terrestre reage com a água da chuva, ao nível do mar, criando uma solução tampão de CO2(aq)|HCO3-(aq), conforme a reação abaixo: 

CO2(aq) + 2 H2O(l)  HCO3-(aq) + H3O+(aq)                  Keq = 1,5×108

Suponha que:

i) a pressão parcial de equilíbrio inicial de CO2(g) na atmosfera e 3,75 × 104 bar;

ii) para a formação de CO2(aq) a partir de CO2(g), ocorre o seguinte equilíbrio de dissolução na atmosfera úmida, com [CO2(aq)] em mol.L1 e PCO2(g) em bar:

CO2(g)  CO2(aq)                      Kdiss = 0,04 =[CO2(aq)]PCO2(g)

iii) 5% em massa de NO2(g) reagem, de forma irreversível, com OH gasoso na atmosfera para gerar HNO3(g), conforme a reação abaixo:

NO2(g) + OH(g)  HNO3(g)

iv) todo HNO3(g) se dissolve na atmosfera úmida, transformando-se em HNO3(aq);
v) o H2CO3(aq) formado a partir da reação de HNO3(aq) com a base do tampão não se converte em CO2(aq), HCO3-(aq), H3O+(aq) ou H2O(l).

Sabe-se que:

  • a única solução positiva da equação x2 + 1,5 × 108x  225 × 1015 = 0 e aproximadamente 5,0 ×107;
  • a única solução positiva da equação x2 + 8,15 × 107x  6,75 × 1014 = 0 e aproximadamente 0,8×107.

Apos a liberação de 184 mg de NO2(g) por m3 de atmosfera úmida, calcule o módulo da diferença entre os valores final e inicial do pH do tampão de CO2(aq)|HCO3-(aq).

Resolução:

10

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