A hidrazina,
, decompõe-se de acordo com a seguinte equação (não balanceada):
Sabendo que a entalpia-padrão de formação da hidrazina é 50.42
mol, calcule a entalpia para sua decomposição.
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. A gente tem uma reação de decomposição da hidrazina, que é
. A pergunta quer saber qual é a entalpia dessa decomposição. Para resolver isso, vamos precisar saber sobre entalpia de formação e como calcular a entalpia de reação usando essas informações.
Passo 2
Primeiro, vamos verificar a equação química que foi dada. A reação não está balanceada, então precisamos balancear ela para garantir que a massa seja conservada. A reação dada é:
Vamos balancear os átomos de nitrogênio (N) e hidrogênio (H) de ambos os lados da equação.
Passo 3
Contando os átomos:
-
Lado dos reagentes: 3 moléculas de
têm: - Nitrogênio:
- Hidrogênio:
- Nitrogênio:
-
Lado dos produtos:
- 4 moléculas de
têm: - Nitrogênio:
- Hidrogênio:
- Nitrogênio:
- 1 molécula de
tem: - Nitrogênio:
- Hidrogênio:
- Nitrogênio:
- 4 moléculas de
Total no lado dos produtos:
- Nitrogênio:
- Hidrogênio:
Como os átomos estão balanceados (6 N e 12 H de cada lado), a equação já está balanceada.
Passo 4
Agora, vamos calcular a entalpia da reação (
). Para isso, usamos a fórmula:
Onde:
-
é a entalpia padrão de formação. - Precisamos das entalpias de formação dos produtos e dos reagentes.
Passo 5
Vamos listar as entalpias de formação:
-
Reagentes:
- Hidrazina (
):
- Hidrazina (
-
Produtos:
- Amônia (
): - Nitrogênio (
): (porque é uma forma elemental na condição padrão)
- Amônia (
Passo 6
Aplicando os valores na fórmula:
Substituindo os números:
Passo 7
Calculando cada parte:
Então:
Resposta
A entalpia para a decomposição da hidrazina é de aproximadamente
.