A hidrazina (N2 H4) é empregada como combustível para foguetes e pode ser obtida a partir da reação entre cloramina (NH2 Cl) e amônia (NH3) :
NH2 Cl+NH3 N2 H4+HCl
Determine a massa de N2 H4 que pode ser obtida pela reação de 10,0 g de NH2 Cl com 10,0 g de NH3 (Dado: N=14, H=1, Cl=35,5 )

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma reação química entre cloramina ( NH2Cl) e amônia ( NH3) que produz hidrazina ( N2H4) e ácido clorídrico ( HCl). A matéria que vamos usar é a estequiometria, que nos ajuda a calcular quantos reagentes e produtos estão envolvidos na reação. Precisamos descobrir qual é a massa de hidrazina que pode ser formada a partir de 10,0 g de cloramina e 10,0 g de amônia.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular as massas molares dos reagentes e produtos para saber quantas mols de cada substância temos.
  • Cloramina ( NH2Cl):
    • N: 14 g/mol
    • H: 1 g/mol (2 átomos)
    • Cl: 35,5 g/mol
    • Massa molar: 14 + (2 times 1) + 35,5 = 51,5 , g/mol
  • Amônia ( NH3):
    • N: 14 g/mol
    • H: 1 g/mol (3 átomos)
    • Massa molar: 14 + (3 times 1) = 17 , g/mol
  • Hidrazina ( N2H4):
    • N: 14 g/mol (2 átomos)
    • H: 1 g/mol (4 átomos)
    • Massa molar: (2 times 14) + (4 times 1) = 32 , g/mol

Passo 3

Agora, vamos calcular quantas mols de cada reagente temos:
  • Mols de NH2Cl:
    10,0 , g51,5 , g/mol approx 0,194 , mol
  • Mols de NH3:
    10,0 , g17 , g/mol approx 0,588 , mol

Passo 4

Analisando a equação balanceada:
NH2Cl + NH3 N2H4 + HCl
Vemos que 1 mol de cloramina reage com 1 mol de amônia para produzir 1 mol de hidrazina. Portanto, o reagente limitante é o que tem menos mols disponíveis.
Comparando:
  • NH2Cl: 0,194 mol
  • NH3: 0,588 mol
A cloramina ( NH2Cl) é o reagente limitante.

Passo 5

Como a cloramina é o reagente limitante, a quantidade de hidrazina produzida será igual ao número de mols de cloramina:
0,194 , mol de N2H4

Passo 6

Agora, vamos converter as mols de hidrazina para massa utilizando a massa molar da hidrazina:
0,194 , mol times 32 , g/mol = 6,2 , g

Resposta

A massa de N2H4 produzida é de 6,2 , g.

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