Arla 32 é uma solução de aproximadamente 32 g de ureia (H₂NCONH₂) em 100 mL de água utilizada em veículos a diesel para diminuir as emissões de óxidos de nitrogênio (NO e NO₂), que podem causar problemas ambientais quando em excesso na atmosfera. A solução de Arla, ao ser adicionada aos gases de escape do motor, em alta temperatura, forma amônia (reação I). Em uma segunda etapa, a amônia formada reage com NO₂ e gera gás nitrogênio e água (reação II).
(I) H₂NCONH₂(aq) + H₂O(l) → 2NH₃(g) + CO₂(g)
(II) 8NH₃(g) + 6NO₂(g) → 7N₂(g) + 12H₂O(g)
a) Escreva a fórmula de Lewis da ureia.
b) Calcule quantos litros de solução de Arla 32 são necessários para consumir todo o NO₂ produzido em uma viagem de 100 km, considerando que a quantidade de NO₂ formado por esse veículo é de 460 mg por km rodado. Indique os cálculos.
c) Considerando que a reação entre NH₃ e NO forma os mesmos produtos que a reação II, o volume gasto de Arla 32 para consumir o NO seria menor, igual ou maior ao usado para consumir uma mesma quantidade em mol de NO₂? Justifique mostrando a reação entre NH₃ e NO.
Note e adote:
Considerar todas as reações com 100% de rendimento.
Massas molares: ureia = 60 g.mol⁻¹; NO₂ = 46 g.mol⁻¹
Distribuição eletrônica: H: 1s¹; C: 1s² 2s² 2p²; N: 1s² 2s² 2p³; O: 1s² 2s² 2p⁴