Química do Zero 03 - TNT Explosivos

A sigla TNT refere-se ao 2,4,6-trinitrotolueno, uma molécula amplamente conhecida por suas propriedades explosivas.

Relação Histórica

O TNT ganhou notoriedade durante a Batalha de Jutlândia em 1916, na Primeira Guerra Mundial. Os projéteis alemães preenchidos com TNT causaram mais danos aos navios britânicos devido à sua capacidade de penetrar e explodir internamente, ao contrário dos projéteis britânicos que detonavam no impacto inicial. Além de sua eficácia em batalha, o TNT possui um ponto de fusão relativamente baixo (80°C), o que facilita seu manuseio e moldagem em cascas.

A molécula de TNT é um composto aromático com três grupos nitro localizados nas posições 2, 4 e 6 do tolueno (metilbenzeno). Foi sintetizado pela primeira vez em 1863 por Joseph Wilbrand, um químico alemão que inicialmente usava o TNT para corantes. Sua capacidade explosiva não foi descoberta até duas décadas depois. Até o final da Segunda Guerra Mundial, a Alemanha liderava a pesquisa química, incluindo a produção e utilização do TNT.

O TNT é um sólido amarelo à temperatura ambiente (ponto de fusão de 80°C) e é conhecido na França como Trolite e na Alemanha como Trotyl. Com uma velocidade de detonação de 6.900 m/s, o TNT, no início de seu uso como explosivo, precisava de um detonador primário, como o fulminato, para iniciar a explosão.

Funcionamento dos Detonadores TNT

A equação para a combustão do TNT é:

$2CH3​C6​H2​(NO2​)3​(s)→ 3N2​(g)+ 5H2​O(g)+ 7CO(g)+ 7C(s)$

Essa reação mostra que para cada 2 mols de TNT, são produzidos 15 mols de gás, resultando em um grande aumento no volume de gás. Aproximadamente 1 grama de TNT gera cerca de 1 litro de gás. Esse aumento dramático no volume de gás causa uma grande variação na entropia, resultando em uma onda de choque de alta velocidade durante a explosão.

O TNT é uma molécula auto-oxidante, contendo oxigênio suficiente em sua estrutura para permitir a combustão sem necessidade de oxigênio adicional. No entanto, como o oxigênio presente não é suficiente para oxidar todo o carbono, o TNT pode ser misturado com explosivos ricos em oxigênio para garantir uma combustão completa e maximizar seu poder explosivo.