A hidrazina
e a 1,1-dimetil-hidrazina
reagem espontaneamente com o oxigênio, equações 1 e 2 respectivamente, e podem ser usadas como combustíveis de foguetes.
Equação 1:
Equação 2:
a) Com os dados apresentados no quadro a seguir, determine o valor da entalpia para as duas reações.
Equação 1:
Equação 2:
a) Com os dados apresentados no quadro a seguir, determine o valor da entalpia para as duas reações.
Composto |
|
---|---|
|
|
|
|
|
- 241,8 |
|
- 393,5 |
b) Suponha que você seja responsável pela escolha de uma das substâncias para ser usada como combustível por um foguete da NASA. A partir dos valores encontrados no item (a), indique qual substância você escolheria como combustível. Justifique sua resposta ao item anterior.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem duas reações envolvendo hidrazina e 1,1-dimetil-hidrazina reagindo com oxigênio para formar diferentes produtos. A matéria aqui é Termoquímica, onde vamos calcular a entalpia (ΔH) dessas reações usando as entalpias padrão de formação fornecidas. Para resolver isso, vamos precisar usar a fórmula da variação de entalpia da reação baseada nas entalpias de formação dos reagentes e produtos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula para calcular a entalpia da reação:
Isso significa que somamos as entalpias de formação de todos os produtos e subtraímos a soma das entalpias de formação de todos os reagentes.
Passo 3
Vamos aplicar essa fórmula à Equação 1:
Primeiro, identificamos as entalpias de formação (
) dos produtos e reagentes a partir da tabela:
-
Reagentes:
-
: +50,6 kJ/mol -
: 0 kJ/mol (porque é elemento na forma padrão)
-
-
Produtos:
-
: 0 kJ/mol (elemento na forma padrão) -
: -241,8 kJ/mol
-
Passo 4
Agora, aplicamos os valores na fórmula:
Calculando:
Passo 5
Vamos agora para a Equação 2:
Identificamos as entalpias de formação dos reagentes e produtos:
-
Reagentes:
-
: +48,9 kJ/mol -
: 0 kJ/mol
-
-
Produtos:
-
: -393,5 kJ/mol -
: -241,8 kJ/mol -
: 0 kJ/mol
-
Passo 6
Aplicamos os valores na fórmula:
Calculando:
Passo 7
Agora, para a parte (b), precisamos decidir qual das duas substâncias escolher como combustível para um foguete da NASA com base nos valores de entalpia encontrados.
Comparando
e
, vemos que a segunda reação libera muito mais energia.
Resposta
a) As entalpias das reações são:
- Reação 1:
- Reação 2:
b) Eu escolheria a 1,1-dimetil-hidrazina (
) como combustível, pois a reação que a envolve libera muito mais energia (
) comparada à hidrazina comum. Isso significa que ela proporcionaria um impulso energético maior, o que é ideal para propelir um foguete de forma eficiente.
Exercícios relacionados
Um calorímetro de volume constante foi calibrado realizando-se uma reação conhecida por liberar
de calor em
de solução no calorímetro, resultando em um aumento de temperatura do sistema de
. Em seguida, realizou-se um experimento misturando-se
de uma solução aquosa
de
com
de uma solução aquosa
de NaOH no calorímetro. Observou-se um aumento de temperatura de
a) Escreva a equação química que ocorre no calorímetro.
b) Informe a variação da energia interna do sistema.
c) Qual o calor associado à reação?
a) Escreva a equação química que ocorre no calorímetro.
b) Informe a variação da energia interna do sistema.
c) Qual o calor associado à reação?
Escreva a equação da atomização de 2-metilpropano gasoso,
(g). Com os dados apresentados nos quadros, calcule a entalpia padrão de formação de 2-metilpropano gasoso.
Composto |
|
---|---|
|
716,7 |
|
218,0 |
Ligação | Energia de ligação (kJ mol
|
:—: | :—: |
C-C | 347 |
C-H | 413 |
a) Com os dados apresentados no quadro, calcule a entalpia da ligação oxigênio-oxigênio na molécula de peróxido de hidrogênio
.
b) Considerando que , o que pode dizer sobre a ordem da ligação oxigênio-oxigênio nesta molécula?
b) Considerando que
|
|
---|---|
Energia de ligação O-H | 464 |
|
1070 |
Óxido nítrico gasoso reage diretamente com
formando
, um gás marrom avermelhado:
Desprezando-se a reação de dimerização do
, considere exclusivamente o equilíbrio em fase gasosa representado pela equação acima e a seguinte tabela de dados:
Gás |
|
|
---|---|---|
NO | 86,57 | 90,25 |
|
51,30 | 33,18 |
b) Calcule a constante de equilíbrio a 25 e a
, admitindo-se que
e
não dependam da temperatura neste intervalo. Faça uma comparação dos valores obtidos sob o ponto de vista do Princípio de Le Châtelier, incluindo na comparação a entalpia de reação.