1. Os óxidos de nitrogênio mais comuns são \mathrm{N}_{2} \mathrm{O}, \mathrm{N}_{2} \mathrm{O}_{3} e \mathrm{N}_{2} \mathrm{O}_{5}. Escreva as fórmulas dos ácidos correspondentes e as equações químicas da formação desses ácidos pela reação dos respectivos óxidos com água.
  2. A primeira etapa da fabricação do ácido sulfúrico consiste na combustão do enxofre. Esta reação produz \mathrm{SO}_{2} ou \mathrm{SO}_{3} ? Que reação permite diferenciar os dois óxidos?

Passo 1

O enunciado pede em (142) para identificar, nos óxidos de nitrogênio mais comuns, os ácidos correspondentes e escrever as equações de formação pela reação com água. Em (143) pergunta qual óxido é formado na combustão do enxofre e qual reação permite distinguir entre S O_{2} e S O_{3}. Vamos usar conceitos de anidridos ácidos (óxidos que, com água, formam ácidos) e reações de precipitação típicas de sulfito versus sulfato.

Passo 2

Identificamos que
\mathrm{N_2O} é óxido neutro e não forma ácido estável ao reagir com água.
\mathrm{N_2O_3} é anidrido do ácido nitroso, que tem fórmula \mathrm{HNO_2}.
\mathrm{N_2O_5} é anidrido do ácido nítrico, que tem fórmula \mathrm{HNO_3}.
As equações de hidratação são:
\mathrm{N_2O_3} + \mathrm{H_2O} \longrightarrow 2\,\mathrm{HNO_2}
\mathrm{N_2O_5} + \mathrm{H_2O} \longrightarrow 2\,\mathrm{HNO_3}

Passo 3

Na primeira etapa da produção de \mathrm{H_2SO_4}, o enxofre elementar é queimado em excesso de ar. A reação de combustão é
\mathrm{S} + \mathrm{O_2} \longrightarrow \mathrm{SO_2}
logo, forma-se dióxido de enxofre, \mathrm{SO_2}, e não trióxido.

Passo 4

Para distinguir \mathrm{SO_2} de \mathrm{SO_3}, pode-se dissolver cada um em água (formando, respectivamente, ácido sulfuroso \mathrm{H_2SO_3} e ácido sulfúrico \mathrm{H_2SO_4}) e em seguida adicionar cloreto de bário em solução:
\mathrm{H_2SO_3} + \mathrm{BaCl_2} \longrightarrow \mathrm{BaSO_3}\downarrow + 2\,\mathrm{HCl}
\mathrm{H_2SO_4} + \mathrm{BaCl_2} \longrightarrow \mathrm{BaSO_4}\downarrow + 2\,\mathrm{HCl}
os precipitados são ambos brancos, mas ao adicionar ácido forte o \mathrm{BaSO_3} se dissolve com liberação de \mathrm{SO_2}, enquanto o \mathrm{BaSO_4} permanece intacto. Essa diferença qualifica qual óxido deu sulfito (S O_{2}) e qual deu sulfato (S O_{3}).

Resposta

Para \mathrm{N_2O}: não forma ácido (óxido neutro).
Para \mathrm{N_2O_3}: ácido nitroso, \mathrm{HNO_2};
\mathrm{N_2O_3} + \mathrm{H_2O} \longrightarrow 2\,\mathrm{HNO_2}
Para \mathrm{N_2O_5}: ácido nítrico, \mathrm{HNO_3};
\mathrm{N_2O_5} + \mathrm{H_2O} \longrightarrow 2\,\mathrm{HNO_3}
Na combustão do enxofre forma-se \mathrm{SO_2} (dióxido). A distinção entre \mathrm{SO_2} e \mathrm{SO_3} faz-se pela precipitação com \mathrm{BaCl_2}:
– sulfito \mathrm{SO_2} \mathrm{BaSO_3}, que se dissolve em ácido
– sulfato \mathrm{SO_3} \mathrm{BaSO_4}, que permanece insolúvel.

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