A hidrazina, N2 H4, decompõe-se de acordo com a seguinte equação (não balanceada):
3 N2 H4(P longrightarrow 4 NH3(g)+N2(g)
Sabendo que a entalpia-padrão de formação da hidrazina é 50.42 kJ / 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 N2H4. 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:
3 N2 H4(P longrightarrow 4 NH3(g) + N2(g)
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 N2H4 têm:
    • Nitrogênio: 3 times 2 = 6
    • Hidrogênio: 3 times 4 = 12
  • Lado dos produtos:
    • 4 moléculas de NH3 têm:
      • Nitrogênio: 4 times 1 = 4
      • Hidrogênio: 4 times 3 = 12
    • 1 molécula de N2 tem:
      • Nitrogênio: 2
      • Hidrogênio: 0
Total no lado dos produtos:
  • Nitrogênio: 4 + 2 = 6
  • Hidrogênio: 12
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 ( Deçã). Para isso, usamos a fórmula:
De=ntes çã
Onde:
  • De 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 ( N2H4): 50.42 kJ/mol
  • Produtos:
    • Amônia ( NH3): -45.9 kJ/mol
    • Nitrogênio ( N2): 0 kJ/mol (porque é uma forma elemental na condição padrão)

Passo 6

Aplicando os valores na fórmula:
Deçã
Substituindo os números:
Deçã

Passo 7

Calculando cada parte:
4 times (-45.9) = -183.6 kJ
3 times 50.42 = 151.26 kJ
Então:
Deçã

Resposta

A entalpia para a decomposição da hidrazina é de aproximadamente -334.86 kJ.

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