Texto para as questões 62 e 63
Quem viajou de avião já ouviu o famoso aviso: “Em caso de despressurização da cabine, máscaras de oxigênio cairão automaticamente acima do seu assento. Puxe uma das máscaras, coloque-a sobre o nariz e a boca e respire normalmente (...)”. Porém, ao invés de aviões conterem cilindros de oxigênio que alimentam as máscaras, esse gás é gerado por meio de uma reação química. No compartimento sobre cada passageiro encontra-se um reservatório contendo um sal como o clorato de sódio (NaClO3) que, ao se decompor, produz oxigênio (O2), cloreto de sódio (NaCl) e calor. O clorato de sódio é estável em temperatura ambiente, e sua decomposição só se inicia quando o passageiro puxa a máscara, o que dispara um gatilho que gera calor suficiente para iniciar a reação que, então, se mantém autossuficiente até consumo total do reagente.
Essa reação de geração de oxigênio
é endotérmica, pois se inicia somente em altas temperaturas.
é uma reação de oxirredução na qual o cloro é oxidado e o oxigênio é reduzido.
deve possuir uma baixa energia de ativação para ser ativada nas baixas temperaturas das altitudes elevadas.
deve ser exotérmica o suficiente para manter a temperatura alta após iniciada.
é uma reação de oxirredução na qual o sódio é reduzido e o oxigênio é oxidado.
Resolução
Uma reação exotérmica é aquela que libera energia na forma de calor. O texto informa que a decomposição do clorato de sódio produz oxigênio, cloreto de sódio e calor; portanto, trata-se de uma reação exotérmica.
Isso não significa que ela comece sozinha em temperatura ambiente. Para iniciar a transformação, é preciso fornecer uma quantidade mínima de energia, chamada energia de ativação. No dispositivo, o gatilho acionado quando o passageiro puxa a máscara fornece essa energia por meio do aquecimento.
Depois de iniciada, a reação continua sem precisar de uma fonte externa de aquecimento. Para isso, o calor liberado pela própria decomposição deve ser suficiente para compensar as perdas de calor para o ambiente e manter a temperatura necessária à continuidade da reação. É por isso que ela deve ser exotérmica o suficiente para manter a temperatura alta após iniciada.