Tragédia no Líbano: entenda como ocorre uma reação explosiva

Por Robson Groto, professor do Anglo Vestibulares

Processos explosivos geralmente colocam os sentimentos dos seres humanos em seus limites: sejam os de felicidade e êxtase, como aqueles causados pelas queimas de fogos de artifício em datas comemorativas, sejam aqueles de profunda tristeza e angústia, advindos de guerras ou acidentes como o ocorrido em Beirute recentemente.

Mas, do ponto de vista químico, o que é uma reação explosiva?

Inicialmente, devemos ter em mente que uma reação química corresponde a uma transformação. Determinadas substâncias, chamadas de reagentes, irão se transformar em outras, denominadas de produtos da reação ou simplesmente produtos.

As reações explosivas apresentam três características principais:

1. são reações extremamente rápidas, ou seja, em questão de décimos ou centésimos de segundo ocorre a transformação do reagente em produto;
2. ocorrem com liberação de energia, ou seja, são exotérmicas;
3. são acompanhadas de uma grande expansão volumétrica, ou seja, um reagente que ocupava um volume pequeno irá se transformar em produtos que ocupam um volume muito maior, o que implica um grande deslocamento de ar na região da explosão.

Voltando ao acidente de Beirute, autoridades citam que a explosão foi provocada pelo nitrato de amônio, um sal de fórmula química NH₄NO₃, muito usado como fertilizante na agricultura.

Embora seja um composto estável nas condições ambientes (ele não é um combustível que pega fogo como a gasolina ou a madeira, por exemplo), esse sal sofre uma reação de decomposição explosiva quando submetido a temperaturas acima de 250 °C. Como, ao que tudo indica, havia um incêndio próximo ao local onde ele estava armazenado, a temperatura foi suficiente para iniciar sua explosão.

Existem várias equações químicas que representam essa reação, como as indicadas a seguir:

Nota-se, nessas equações, que um reagente sólido se transforma em produtos gasosos. Esse fato, associado à elevada rapidez do processo é que faz com que ele seja explosivo. Gases ocupam um volume muito maior do que aquele ocupado por sólidos nas mesmas condições de pressão e temperatura. Dessa forma, ao ocorrer tal reação, teremos um grande e instantâneo deslocamento de ar provocado pela expansão dos produtos gasosos gerados.

Um outro fato que se notou, após a explosão em Beirute, foi uma imensa nuvem de coloração castanho-alaranjada. O óxido de nitrogênio que possui tal coloração é o NO₂, um óxido de caráter ácido extremamente tóxico que provavelmente foi formado em reações secundárias devido à alta temperatura do local logo após a explosão.

São muitas as possibilidades de questões de químicas envolvendo tal contexto, desde a estequiometria, a cinética ou a termoquímica do processo, passando pelo aspecto ambiental e pelas propriedades físico-químicas das substâncias envolvidas. Há, ainda, claro, uma questão social a ser debatida, e talvez essa seja a discussão mais importante.

O desenvolvimento de tecnologias, como a fabricação de fertilizantes que aumentam a produtividade agrícola, deve ser acompanhada de um estudo científico detalhado, envolvendo riscos e benefícios dos compostos utilizados. A correta interpretação e análise dos dados técnicos é fundamental para o desenvolvimento sustentável e a evolução da sociedade como um todo.