1. Das afirmações seguintes, seleccione a(s) verdadeira(s).
(A) Sendo o azoto a substância mais abundante no ar, o fornecimento de azoto às plantas não constitui qualquer problema. (F)
(B) Não há processos naturais de produção de azoto utilizável pelas plantas. (F)
(C) As moléculas de azoto são muito estáveis. (V)
(D) O amoníaco é utilizado na indústria exclusivamente para a produção de fertilizantes. (F)
(E) Nenhuma planta consegue converter o azoto molecular numa forma biologicamente utilizável. (F)
2. O que é a fixação do azoto? Como é realizada na Natureza?
A fixação de azoto é a transformação do azoto em compostos azotados biologicamente utilizáveis.
Ocorre na Natureza através de descargas eléctricas na atmosfera e é também realizada por algumas bactérias fixadoras de azoto.
3. Quais as fontes naturais de produção de azoto utilizadas pelas plantas?
Para a maior parte das plantas, o fornecimento de azoto utilizável não provém de bactérias fixadoras de azoto existentes nos solos. Assim, os agricultores enriquecem o solo com adubos azotados sob a forma de: nitrato de amónia, ureia ou amoníaco.
4. A energia de ligação do azoto é de 946 kJ mol-1. Calcule a energia necessária para dissociar 140 kg de azoto molecular.
1 mol de azoto à 946 kJ
Massa de uma mole de Azoto molecular:
n = m/M m = n * M m = 1 * (2*14) = 28g
28g = 0,028 Kg
Energia necessária para dissociar 140Kg de azoto molecular:
0,028 Kg --- 946 kJ
140 Kg --- x x = 4,73 * 10^6 kJ
E = 4,73 * 10^6 kJ
5. Embora o azoto molecular seja a substância mais abundante na atmosfera, não é utilizável pelas plantas. Porquê?
Poucos organismos são capazes de utilizar o azoto molecular (N2), pois as respectivas moléculas são muito estáveis (ligação tripla – elevada energia de ligação). É necessária a sua conversão numa forma biologicamente utilizável: iões de nitrato e amoníaco.
6. Por que razão o processo de Haber para a produção de amoníaco foi tão importante?
Com base no processo de Haber foi possível produzir, a nível industrial, milhares de toneladas de amoníaco por ano.
7. Quais as matérias-primas utilizadas no fabrico do amoníaco pelo processo de Haber?
No fabrico de amoníaco pelo processo de Haber utiliza-se: Gás natural ou petróleo, Água e Ar (azoto).
8. Faça a legenda do diagrama seguinte, que diz respeito à produção de amoníaco, de modo a completá-lo correctamente.
A + B – N2 (g) + H2 (g)
C + D + E – NH3 (g) + N2 (g) + H2 (g)
F + G – Hidrogénio e Azoto que não reagiram.
H + I – Hidrogénio e Azoto que não reagiram
X – NH3 (l)
1 – Conversor (Câmara de reacção)
9. Em relação à produção de amoníaco pelo processo de Haber, classifique cada uma das afirmações seguintes como verdadeira ou falsa.
(A) A reacção realiza-se a baixas temperaturas, pois é exotérmica. (F)
(B) É uma reacção completa. (F)
(C) É uma reacção de decomposição. (F)
(D) Tem um baixo rendimento. (V)
10. A abundância de água na Terra fazia prever a existência de uma fonte de hidrogénio.
10.1 Qual o processo de obtenção de hidrogénio aplicado, a partir da água?
Fotólise da água.
10.2 Quais as fontes de energia renovável que se podem empregar neste processo?
Energia Solar.
11. A principal aplicação do amoníaco é na produção de fertilizantes artificiais. Cite outras aplicações.
Na indústria química: síntese de ureia, fertilizantes, produção de ácido nítrico, ...;
Nas indústrias do frio, do papel e alimentar fluido refrigerante;
Na indústria metalúrgica atmosferas de tratamento térmico;
Na indústria têxtil dissolvente;
Na indústria petroquímica neutralização do petróleo bruto, síntese de catalisadores.
12. A que propriedades do amoníaco se deve a sua utilização como refrigerante em muitas indústrias alimentares?
Como a vaporização do amoníaco é um processo muito endotérmico (elevado calor de vaporização), o que implica a absorção de muita energia, sob a forma de calor, do exterior, produzindo grande arrefecimento nos materiais envolventes, o amoníaco líquido é utilizado como meio de arrefecimento em muitas indústrias alimentares.
13. Das características que se apontam a seguir indique a(s) que se refere(m) ao amoníaco.
(A) Geometria piramidal trigonal. (V)
(B) Baixo ponto de ebulição. (V)
(C) Inóquo para o ambiente e para a saúde. (F)
(D) Tóxico e corrosivo. (V)
(E) Molécula composta por hidrogénio e azoto na proporção de 2 para 1. (F)
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