Dimetil-idrazina (CH3)2 NNH2, foi usada como combustível no módulo lunar da Apolo 11, com o líquido N2 O4 como oxidante.
Os produtos da reação destes dois no foguete são H2 O, CO2 e N2.
Escreva a equação balanceada da reação.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para balancear a equação química da reação entre dimetil-idrazina e , que produz , e . Vamos usar os conceitos de balanceamento de equações químicas e a lei de conservação da massa para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação química não balanceada com os reagentes e produtos fornecidos:
(CH3)2 NNH2 + N2 O4 H2 O + CO2 + N2

Passo 3

Agora, vamos contar quantos átomos de cada elemento temos em ambos os lados da equação.
Reagentes:
  • Carbono ©: 2 (de )
  • Hidrogênio (H): 8 (de tem 2 H e cada tem 3 H, total 2*3 + 2 = 8)
  • Nitrogênio (N): 3 (2 de e 2 de , mas tem 2 N)
  • Oxigênio (O): 4 (de )
Produtos:
  • Carbono ©: 1 (de )
  • Hidrogênio (H): 2 (de )
  • Nitrogênio (N): 2 (de )
  • Oxigênio (O): 3 (2 de e 1 de )

Passo 4

Vamos balancear cada elemento passo a passo.
Carbono ©:
  • Reagentes: 2
  • Produtos: 1
Para equilibrar, colocamos um coeficiente 2 na frente de (CH3)2 NNH2 + N2 O4 H2 O + 2,CO2 + N2 :
(CH3)2 NNH2 + N2 O4 4,H2 O + 2,CO2 + N2
Agora, os carbonos estão equilibrados.
Hidrogênio (H):
  • Reagentes: 8
  • Produtos: 2
Para equilibrar, colocamos um coeficiente 4 na frente de :
Agora, os hidrogênios estão equilibrados (4*2 = 8).

Passo 5

Nitrogênio (N):
  • Reagentes: 3
  • Produtos: 2
Para equilibrar, vamos colocar um coeficiente 3/2 na frente de (CH3)2 NNH2 + N2 O4 4,H2 O + 2,CO2 + 32,N2 :
2,(CH3)2 NNH2 + 2,N2 O4 8,H2 O + 4,CO2 + 3,N2
Mas preferimos números inteiros, então multiplicamos toda a equação por 2:
Agora, os nitrogênios estão equilibrados (23 = 6 nos reagentes e 32 = 6 nos produtos).

Passo 6

Oxigênio (O):
  • Reagentes: 2*4 = 8
  • Produtos: 8 (de 2,(CH3)2 NNH2 + 4,N2 O4 8,H2 O + 4,CO2 + 3,N2 ) + 4*2 = 8 (de ) → total 16
Para equilibrar os oxigênios, vemos que precisamos ajustar o . Atualmente, temos 2 moléculas de fornecendo 8 oxigênios, mas precisamos de 16. Então, colocamos 4 na frente de (\mathrm{N}{2} \mathrm{O}{4}}.
Agora, os oxigênios estão equilibrados (4*4 = 16 nos reagentes e 8 + 8 = 16 nos produtos).

Resposta

A equação balanceada da reação é:
2,(CH3)2 NNH2 + 4,N2 O4 8,H2 O + 4,CO2 + 3,N2

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