Lista_de_Exercicios_Explosivos_Gabarito

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ESCOLA PREPARATÓRIA DE CADETES DO EXÉRCITO
DISCIPLINA: QUÍMICA APLICADA
TC Lúcia, Ten Mariana, Ten Meneses, Ten Reginato, Ten Daniely Godoy e Prof Scafi
LISTA DE EXERCÍCIOS
APOSTILA: CAP 09 - EXPLOSIVOS
DISSERTATIVAS
1) Explique o conceito de explosivos.
Explosivos são substâncias químicas ou misturas que sob a influência de uma ação como choque térmico ou
mecânico sofrem uma reação de decomposição muito rápida, com liberação de energia e formação de gases.
2) Explique o conceito de explosão.
Explosão é o resultado de uma reação físico química, na qual a velocidade extremamente alta é
acompanhada por brusca elevação de pressão e temperatura, devido ao fato da energia liberada pela reação
em cadeia ser feita num intervalo de tempo muito curto para ser dissipada na medida de sua produção,
propaga-se rapidamente através do meio (ar ou água) provocando variações da pressão as quais formam a
onda explosiva.
3) Explique o conceito da cadeia explosiva.
A cadeia explosiva pode ser entendida como o encadeamento lógico de explosivos, segundo a relação
sensibilidade x efeito. Ou seja, é o nome dado ao arranjo dos engenhos energéticos, cujas características de
sensibilidade e potência determinam a sua disposição de maneira crescente com relação à potência e
decrescente com relação à sensibilidade. Evidentemente, a massa explosiva de cada elemento na cadeia é
maior do que a massa do elemento antecedente.
Uma cadeia explosiva padrão é composta pelo elemento iniciador, reforçador (quando necessário) e carga
principal.
4) Quais as características necessárias para uma substância química atuar como explosivo?
Os explosivos são essencialmente produtos de pequena estabilidade, mas há necessidade de rompê-la. Os
produtos da decomposição de um explosivo são mais estáveis que os iniciais, ou seja, têm menor
disponibilidade de energia. A energia necessária para romper a barreira da estabilidade de um explosivo, ou
seja, para iniciar a reação de decomposição de um explosivo, é chamada de energia de ativação. Quanto
maior a energia de ativação, menor é a velocidade da reação.
5)Defina explosivo iniciador.
Conforme a classificação prática, explosivo iniciador é aquele destinado a fornecer a energia de ativação ao
explosivo de ruptura ou a um propelente. Produz um efeito de sopro intenso ou onda de choque capaz de
iniciar a detonação da mesma. Em consequência, explosivos iniciadores são extremamente sensíveis ao
choque mecânico, calor e atrito e, sob fogo, detonam sem incendiar-se (sensibilidade relativamente elevada)
e, por isto, serão os mais críticos, devendo ser manipulados com mais cuidado e sempre armazenados em
quantidades reduzidas e obrigatoriamente separados dos explosivos de ruptura (por imposição legal).
6) Defina explosivo de ruptura.
Conforme a classificação prática, explosivo de ruptura é aquele destinado à produção de um trabalho de
destruição pela ação da força dos gases produzidos em sua transformação (detonação). São materiais
bastante insensíveis ao choque mecânico e à chama, porém detonam com grande violência, se
convenientemente iniciados por uma onda de choque oriunda de outro explosivo que esteja em contato
direto.
Obs: Alguns explosivos de ruptura são utilizados como intermediários entre o explosivo iniciador e a carga
principal e, por isso, são erroneamente denominados como explosivos reforçadores Neste caso, cumprem a
função de ampliar a onda de choque produzida pela carga iniciadora, a fim de promover a detonação de
explosivos de ruptura pouco sensíveis e/ou em grande quantidade.
7) Defina explosivo propelente.
Conforme a classificação prática, explosivo propelente é a substância destinada a produção de um efeito
balístico. A sua transformação normal é a deflagração e o impulso inicial que exigem é a chama.
8) O que são explosivos mecânicos?
Conforme a classificação teórica, são aqueles constituídos de substâncias explosivas ou não, misturadas
intimamente e que atuarão como combustível e/ou comburente no momento da explosão. Exemplo: Pólvora
Negra (carvão + salitre + enxofre).
9) O que são explosivos químicos? Defina os tipos de explosivos químicos?
Conforme a classificação teórica, são aqueles constituídos por substancias quimicamente puras. Resultam de
uma conversão química e na mesma molécula existem os elementos comburente e combustível. Os
explosivos químicos se subdividem em minerais (exemplos: clorato de potássio e nitrato de amônio) e
orgânicos (exemplos: nitroglicerina e trinitrotolueno).
10) O que são explosivos mistos?
Conforme a classificação teórica, são aqueles constituídos de dois ou mais explosivos químicos e de
elementos inertes. Exemplo: dinamite nitroglicerinada (nitroglicerina + nitrocelulose + nitrato de amônia +
elementos inertes).
11) Explique a classificação de explosivos quanto à constituição (teórica) e a finalidade (prática).
A classificação teórica está relacionada com a composição do explosivo, sendo divididos em explosivos
químicos, mecânicos e mistos. A classificação prática divide os explosivos quanto a sua finalidade e emprego
e, assim, são divididos em explosivos iniciadores, de ruptura e propelentes.
12) Explique como a velocidade da reação pode interferir no processo de transformação dos materiais
explosivos e defina a classificação conforme esta velocidade.
Queima ou Combustão: reação lenta de oxidação de materiais combustíveis. Velocidades de reação e
propagação inferiores a 1000 m/s. 
Deflagração: ocorre uma combustão acelerada, com aumento local de temperatura e pressão. A velocidade
de propagação da reação é em torno de 900 m/s até o limite de 2000 m/s. A propagação da reação dá-se por
uma condução térmica. A deflagração está associada à pressão.
Explosão: reação com violento arrebentamento ou expansão resultante de aumento de pressão. Ocorre uma
combustão acelerada, com aumento local de temperatura e pressão. Velocidade de reação e propagação
entre 2000 a 3000 m/s. 
Detonação: reação de decomposição com participação exclusiva do oxigênio intrínseco da substância
explosiva com violenta propagação de onda de choque. Enorme poder de ruptura. Velocidade de reação e
propagação superiores a 4000 m/s. É o fenômeno no qual uma onda de choque autosustentada, de alta
energia, percorre o corpo de um explosivo causando a sua transformação em produtos mais estáveis com a
liberação de grande quantidade de calor.
13) Defina as propriedades termodinâmicas fundamentais dos explosivos e como cada uma interfere na
aplicação do explosivo.
 Energia de ativação: A energia necessária para iniciar a reação de detonação, uma barreira a ser
vencida. A energia de ativação é a causa primária da iniciação é uma elevação localizada de temperatura,
suficiente para atingir a temperatura de explosão.
Volume gasoso: É Volume liberado na detonação de um explosivo. É uma propriedade importante,
porque o volume gasoso determina a capacidade de arremesso num desmonte de rocha.
Calor de combustão: É a quantidade de calor liberada na detonação de um explosivo, supondo-se ter
ocorrido sua combustão completa e ideal. O valor do calor de combustão é usado para permitir a comparação
da quantidade de calor liberada por massas iguais de diferentes compostos. 
Temperatura de explosão: Temperatura, na qual, o explosivo entra em decomposição exponencial e é
fundamental para a segurança de fabricação e análise. 
Potencial: Capacidade máxima que o explosivo apresenta para a produção de trabalho útil. O método
utilizado para avaliar o potencial de um explosivo é o Bloco de Trauzl. Por este método faz-se detonar 10
(dez) gramas do explosivo em teste e os resultados são obtidos em termos da expansão volumétrica (cm3). 
produzida no interior do bloco.
Efeito útil: É a capacidade de um explosivo produzir uma deformação em um determinado material.
Depende da velocidade de detonação, do volume de gases da explosão e do calor de combustão.Pressão de detonação: É a pressão ocorrente na zona de detonação de um explosivo. O aumento da
pressão ocasionada pela expansão violenta dos gases gerados na reação gera uma onda de choque. 
Velocidade de detonação: Característica mais importante do explosivo. Entende-se por velocidade de 
detonação de um explosivo a transformação quase instantânea da matéria sólida explosiva em gases, ou
seja, é a velocidade de decomposição do explosivo. Quanto maior a velocidade de detonação, tanto maior
será a sua potência. É a velocidade na qual uma onda de detonação trafega através de um explosivo.
Principal parâmetro para determinar o efeito útil de um explosivo. 
Influência ou simpatia: É a maior distância em que a detonação de um explosivo provocará a
detonação de outra carga (Gap test). Quando um explosivo tem sua detonação provocada pela onda de
choque gerada pela detonação de outro explosivo próximo a ele, temos uma detonação por influência ou por
simpatia. Quanto maior a distância em que a detonação de um explosivo provoca a detonação de outro, maior
a simpatia do segundo explosivo pelo primeiro. 
Sensibilidade: É um ensaio no qual se determina qual é a menor quantidade de um explosivo iniciador
ou reforçador (booster) capaz de causar a detonação completa de um explosivo em teste.
14) Explique o fenômeno da brisância e estabeleça uma relação com a aplicação de explosivos militares.
Brisância é a capacidade de um explosivo para fragmentar o recipiente (invólucro) que o encerra ou o
obstáculo que se opõe à expansão dos gases em que ele se transforma pela detonação. Quanto maior a
brisância do explosivo, maior a pressão e expansão dos gases e menor a dimensão do estilhaço.
15) Explique como a característica de sensibilidade do explosivo pode influenciar em sua aplicação.
Dependendo da sensibilidade do explosivo ele pode ser aplicado como iniciador ou de ruptura. Um explosivo
iniciador é mais sensível ao choque mecânico, calor e atrito, e um explosivo de ruptura é insensível ao
choque mecânico e chama.
16) Na síntese do trinitrotolueno, a estrutura preferencial é a do 2,4,6-trinitrotolueno. Explique os motivos
deste fato.
O trinitrotolueno apresenta um grupo metil (-CH3) que é considerado um doador de elétrons e com isso,
aumentam a densidade eletrônica nas posições orto e para, portanto, direcionam o eletrófilo (NO2
+) para
estas posições.
17) Qual a característica dos grupos nitro que lhe conferem grande utilização em compostos explosivos?
Os grupos nitro fornecem o oxigênio para que a reação aconteça, sendo o agente oxidante, além de
apresentarem átomos de nitrogênio que garantem o calor necessário, devido a formação de N2.
18) Qual a característica química de compostos como cloratos, percloratos e nitratos serem empregados na
confecção de materiais explosivos?
Esses compostos são os agentes oxidantes utilizados na composição dos explosivos, pois fornecem o
oxigênio utilizado na reação.
19) Explique as diferenças em termos de sensibilidade de explosivos iniciadores, de ruptura e propelentes e a
relação de aplicação de cada um deles.
Um explosivo iniciador é mais sensível ao choque mecânico, calor e atrito, já um explosivo de ruptura é
insensível ao choque mecânico e chama. O propelente é mais sensível que um explosivo de ruptura e menos
que um iniciador, sendo sensível a chama.
20) No momento da explosão verifica-se uma série de reações químicas, que ocasionam o aparecimento de
produtos cuja composição, comparada a do explosivo inicial, permite saber como ocorreu a decomposição. O
balanço de oxigênio é o índice que assinala a quantidade (em percentagem) deste elemento presente na
composição química do explosivo e serve ao mesmo tempo para avaliação do rendimento energético da
decomposição e também da possibilidade de formação dos gases tóxicos.
Baseado nestas informações explique quais devem ser os produtos da decomposição da nitroglicerina e do
trinitrotolueno.
1) Reação de decomposição da nitroglicerina (C3H5O3(NO2)3):
2x C+  
H
2
=2 x3+  
5
2
=8,5
O = 9
Excesso de oxigênio: O>2x C+  
H
2
4 C3H5O3(NO2)3 → 12 CO2 + 10 H2O + 6 N2 + O2
2) Reação de decomposição do trinitrotolueno (C7H5(NO2)3):
2x C+  
H
2
=2 x7+  
5
2
=16,5
O = 6
Falta de oxigênio: O2x C+  
H
2
4 C3H5O3(NO2)3 → 12 CO2 + 10 H2O + 6 N2 + O2

100   g   C3 H 5O3(N O2)3   x  
1   mo l  C 3H 5O3(N O2)3
227   g   C3 H5O3(N O2)3  
  x  
12  m o l   CO2
4   mo l  C3H 5O3(N O2 )3
  x  
44   g   CO2
1   mo l  CO2
=58,2   g   d e  CO2
 100   g   C3 H5O3(N O2)3   x  
1   mo l  C3H5O3(N O2)3
227   g   C3 H5O3(N O2)3  
  x  
10  m o l   H 2O
4   mo l  C3H5O3(N O2 )3
  x  
18   g   H2O
1   mo l   H2O
=19,8   g   de   H2O
 100   g   C3 H5O3(N O2)3   x  
1   mo l  C3H 5O3(N O2)3
227   g   C3 H 5O3(N O2)3  
  x  
6   mo l   N2
4   mo l  C3H5O3(N O2 )3
  x  
28   g   N2
1   mo l   N2
=18,5   g   d e   N2
 100   g   C3 H5O3(N O2)3   x  
1   mo l  C3H5O3(N O2)3
227   g   C3 H5O3(N O2)3  
  x  
1   mo l  O2
4   mo l  C3H5O3(N O2 )3
  x  
32   g  O2
1   mo l  O2
=3,5   g   d e  O2
28) Quais as vantagens da utilização da pólvora nitrocelulósica com relação à pólvora negra em armas?
A pólvora nitrocelulósica apresenta as seguintes vantagens em relação a pólvora negra: maior energia
específica de combustão, com a mesma velocidade de queima, pouca geração de material particulado e pode
ser iniciada mesmo molhada.
29) Explique como as diferentes granulometrias de pólvoras nitrocelulósicas interferem no processo balístico.
de pequeno porte.
Normalmente os propelentes se apresentam na forma de grãos (pólvoras), de granulometriasvariadas, de
forma que a velocidade de combustão possa ser variada de acordo com o tamanho médio do grão (quanto
menor o grão, maior a velocidade). Pólvoras de queima rápida para armas de canos curtos são extrudadas
com maior área superficial, como lâminas, ou por achatamento de grãos esféricos. A secagem é realizada a
vácuo.
30) Na pólvora negra qual a finalidade de cada participante?
A pólvora negra é composta basicamente de enxofre, carvão vegetal e nitrato de potássio. O nitrato de
potássio é utilizado como agente oxidante, o carvão atua como combustível e o enxofre é o estabilizante da
reação, favorecendo o processo.
31) Análise de caso  1º CASO:
O principal componente da gasolina é o isooctano (C8H18); a pólvora negra é um baixo explosivo composto 
de 15 % de C, 10 % de S e 75 % de KNO3; o RDX é um alto explosivo.
a) Tendo por base o “triângulo do fogo” compare as reações de queima dessas três substâncias.
Na gasolina o comburente é o oxigênio do ar, já a pólvora negra o oxigênio é fornecido pelo nitrato de
potássio e no RDX o oxigênio é proveniente do NO2.
b) Tendo por base as propriedades termodinâmicas, compare os efeitos de queima de cada uma dessas
substâncias.
Na gasolina e na pólvora negra ocorre uma queima e o RDX com velocidade de 8750 m/s ocorre uma
detonação.
32) Análise de caso  2º CASO:
Numa instrução aos soldados sobre instalação de cargas de destruição você deve explicar a função de cada 
componente no acionamento pirotécnico de uma carga explosiva com os seguintes materiais: petardo de TNT,
espoleta comum Nr 8 e estopim.
a) Indique a ordem de acionamento de cada um destes elementos na cadeia explosiva.
O acionamento ocorre primeiro no estopim, seguido de espoleta comum Nr 8 e por último o petardo de TNT.
b) Explique como se dá o acionamento de cada um destes explosivos.
O estopim é acionado por meio de uma queima, em seguida, o estopim aciona a espoleta, que fornece a 
energia necessária para ocorrer o acionamento do TNT que é um alto explosivo.
c) Identifique os explosivos utilizados nestes artefatos e dê as suas classificações prática e de Monroe.
Os explosivos utilizados são o estopim, a espoleta comum Nr 8 e o TNT. Na Classificação Prática o estopim e
a espoleta são os explosivos iniciadores e o TNT o explosivo de ruptura. Na Classificação Monroe o estopim e
a espoleta são os explosivos primários e o TNT os altos explosivos secundário.
d) Explique as principais características destes explosivos quanto à sensibilidade ao choque e à queima.
O estopim queima vagarosamente e com velocidade uniforme, em torno de 110 a 130 m/s, produzindo na
extremidade oposta chama capaz de provocar a detonação da espoleta. Permite que o pessoal encarregado
se afaste para um lugar seguro, antes da explosão da carga.
A espoleta é extremamentes sensível, devendo ser protegida contra o choque e calor elevado e armazenada
separadamente dos explosivos.
O TNT (trinitrotolueno) é relativamente insensível ao choque e ao atrito, detona apenas pelo fogo
concentrado.
TESTES
1) Os explosivos iniciadores podem ser utilizados :
a. Na fabricação de espoletas, detonadores e reforçadores
b. Como carga de arrebentamento em projetis de artilharia
c. Na propulsão de projetis
d. Como comburente na mistura de propelentes
 
2) O Fulminato de Mercúrio é um exemplo de :
a. Carga de arrebentamento
b. Propelente
c. Combustível líquido não-renovável
d. Explosivo iniciador
3) O TNT é um exemplo de:
a. Alto explosivo
b. Baixo explosivo
c. Explosivo primário
d. Incendiário
4) Para detonar explosivos pouco sensíveis ao choque deve-se usar um(a):
a. Reforçador
b. Percussor
c. Carga de arrebentamento
d. Projetil
5) A nitração completa do tolueno produz:
a. Um propelente
b. TNT
c. Azida de Chumbo
d. Pólvora negra
6) A nitroglicerina pode ser utilizada:
a. Em espoletas
b. Como propelente de mísseis
c. Na preparação de dinamites
d. Como componente principal de granadas iluminativas
7) Um cuidado que deve ser tomado durante a reação de nitração:
a. Controle absoluto da temperatura reacional
b. A taxa de umidade relativa do ar durante a realização da reação não pode ser muito alta
c. Os pontos de ebulição de todos os reagentes não podem ser superiores aos dos produtos
d. Todos os reagentes a serem utilizados devem possuir baixo teor de carbono.
8) Comparando a combustão de um algodão comum com a combustão do algodão nitrado, pode-se dizer
que:
a. Não seria observada diferença considerável
b. A chama adquiriria aspecto mais fuliginoso
c. A velocidade da combustão seria sensivelmente aumentada
d. O algodão seria totalmente dissolvido pela mistura sulfonítrica não sendo possível a combustão.
9) É um exemplo de explosivo de ruptura:
a. Azida de Chumbo
b. Fulminato de Mercúrio
c. Estifinato de Chumbo
d. Nitropenta
10) Um núcleo constituído de pólvora negra envolto em polietileno caracteriza um(a):
a. Espoleta
b. Estopim
c. Composite
d. Carga de arrebentamento
11) Quanto à estocagem dos explosivos iniciadores:
a. É sempre feita em grande quantidade
b. Pode ser feita em conjunto com outros explosivos
c. Pode ser feita ao ar livre, desde que o solo seja estável
d. Deve ser feita obrigatoriamente separada dos alto-explosivos
12) A reação de preparação do algodão para ser utilizado como propelente é denominada:
a. Exsudação
b. Nitração
c. Sulfonação
d. Floculação
13) A mistura ácida utilizada para reagir com o algodão, na produção do algodão pólvora, é denominada:
a. Mistura sulfonítrica
b. Escorva
c. Mistura eutética
d. Mistura azeotrópica
14) A NG pode ser obtida a partir da nitração do (a) :
a. Carvão
b. Tolueno
c. Celulose
d. Glicerina
15) É um emprego dos explosivos iniciadores:
a. Iniciar, sob determinadas condições de temperatura e pressão, sua auto-combustão
b. Iniciar a detonação de altos explosivos menos sensíveis
c. Auxiliar na propulsão de certos artefatos de artilharia
d. Como incendiário em certas aplicações táticas de inquietar o inimigo
16) O objetivo de submeter algodão à mistura sulfonítrica é:
a. Adicionar um átomo de enxofre à molécula de celulose
b. Nitrar a molécula de celulose, obtendo-se a nitrocelulose
c. Acidificar o algodão para sofrer melhor queima
d. Inserir o grupamento sulfônico (–HSO3) para melhorar a ignição do algodão
17) Por serem sensíveis à iniciação por um choque mecânico, os iniciadores são usados como:
a. Propelentes
b. Espoletas
c. Explosivos de ruptura
d. Reforçadores
18) Corpo de alumínio carregado com PETN mais Azida de Chumbo e Estifinato de Chumbo caracteriza um
(a):
a. Escorvas
b. Cordel detonante
c. Espoleta
d. Reforçador
 
19) A preparação de dinamites e a fabricação de pólvoras BD e BT, são aplicações do (a):
a. Nitroglicerina
b. Azida de chumbo
c. Napalm
d. Estifinato de chumbo
20) Um núcleo de Nitropenta, trançado com fios de algodão e rayon envolvidos em polietileno caracteriza um
(a):
a. Espoleta
b. Gelatina explosiva
c. Pentolite
d. Cordel detonante