Os óxidos de nitrogénio, essencialmente provenientes da combustão nos motores dos automóveis e nas centrais térmicas, contribuem para a formação de diversas espécies químicas com impacto no ambiente.
Questão:
Na preparação de uma comunicação sobre o efeito da poluição automóvel na camada de ozono, um grupo de alunos recolheu a informação seguinte:
O gás monóxido de nitrogénio, $\mathrm{NO}$, proveniente do escape dos automóveis, oxida-se facilmente na troposfera, formando o gás dióxido de nitrogénio, $\mathrm{NO}_{2}$. Ao chegar à estratosfera, o $\mathrm{NO}_{2}$ decompõe-se, por ação da radiação UV, em dois radicais livres, o monóxido de nitrogénio e o oxigénio atómico. Por sua vez, o radical monóxido de nitrogénio pode reagir com o ozono estratosférico, $\mathrm{O}_{3}$, originando dióxido de nitrogénio e dioxigénio gasosos.
Apresente, num texto bem estruturado e utilizando linguagem científica adequada, uma proposta de comunicação que inclua:
– as três equações químicas que traduzem as reações descritas na informação recolhida pelos alunos;
– a fundamentação para o facto de a decomposição do $\mathrm{NO}_{2}$ ocorrer predominantemente na estratosfera;
– a explicação para o facto de uma única molécula de $\mathrm{NO}$ conduzir à destruição de várias moléculas de ozono.
Fonte: IAVE
Fonte: IAVE
Resolução do Exercício:
A oxidação do gás monóxido de carbono na atmosfera pode ser descrito pela seguinte equação química:
$$2 ~\mathrm{NO}+\mathrm{O}_{2} \rightarrow 2 ~\mathrm{NO}_{2}$$
Ao atingir a estratosfera, onde a radiação UV é suficiente para induzir a fotodissociação da molécula $\mathrm{NO}_{2}$, formam-se dois radicais livres.
$$\mathrm{NO}_{2} \rightarrow \mathrm{NO}^{\cdot} +\mathrm{O}^{\cdot} $$
O radical $\mathrm{NO}^{\cdot}$ reage com o ozono atmosférico $\left(\mathrm{O}_{3}\right)$, com os seguintes resultados:
$$\mathrm{NO}^{\cdot}+\mathrm{O}_{3} \rightarrow \mathrm{NO}_{2}+\mathrm{O}_{2}$$
A molécula de $\mathrm{NO}_{2}$ formada pode ser novamente fotodissociada provocando a destruição de mais moléculas de ozono, o que torna a situação ainda mais preocupante, visto que uma molécula de $\mathrm{NO}$ pode provocar a destruição de várias moléculas de ozono.
Fonte: Mestre Panda