Questão
Instituto Militar de Engenharia - IME
2024
2ª Fase
10110bdca4c
Discursiva
Considere:

• Constante universal dos gases ideais:

R = 8,0 J.(mol.K)⁻¹ = 0,082 atm.L.(mol.K)⁻¹ = 2 cal.(mol.K)⁻¹

• Massa específica da água = 1,0 g.cm⁻³

• Calor latente de vaporização da água = 540 cal.g⁻¹

• Massa molar da sacarose = 342 g.mol⁻¹

• Entalpias padrão de formação: 



• log(5) ≃ 0,7
• log(58) ≃ 1,8

Tabela Periódica dos Elementos Químicos: 



Fonte: adaptada dos sites https://acervodigital.ufpr.br/handle/1884/40332 e https://www.tabelaperiodica.org/

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)|HCO⁻₃(aq), conforme a reação abaixo:



Suponha que:
i) a pressão parcial de equilíbrio inicial de CO₂(g) na atmosfera é 3,75 ×10⁻⁴ 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.L⁻¹ e em bar:



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 

Sabe-se que:
• a única solução positiva da equação 𝑥² + 1,5 × 10⁻⁸𝑥 − 225 × 10⁻¹⁵ = 0 e aproximadamente 5,0 ×10⁻⁷;

• a única solução positiva da equação 𝑥² + 8,15 × 10⁻⁷𝑥 − 6,75 × 10⁻¹⁴ = 0 e aproximadamente 0,8×10⁻⁷.

Após a liberação de 184 mg de NO₂(g) por m³ de atmosfera úmida, calcule o modulo da diferença entre os valores final e inicial do pH do tampão de CO₂(aq)|HCO⁻₃(aq).