A hidrazina, N2 N4, é um líquido oleoso usado como combustível espacial. Ela é preparada em água, oxidando-se a amônia (NH3) com íons hipoclorito (CIO^-):
2 NH3(g)+ClO^-(aq) N2 H4(aq)+Cl^-(aq)+H2 O (I) Quando 35,0 g de amônia reagem com o íon hipoclorito, formaram-se 25,2 g de hidrazina (N2 H4). Qual éo rendimento percentual da hidrazina?

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo. Você tem 35,0 g de amônia ( NH3) reagindo com íon hipoclorito ( ClO^-) para formar hidrazina ( N2H4). Queremos descobrir qual foi o rendimento percentual dessa reação. Para isso, vamos precisar usar conceitos de estequiometria e cálculos de rendimento.

Passo 2

Primeiro, precisamos calcular quantos mols de amônia ( NH3) você está usando. Para isso, usamos a fórmula:
Número de mols = MassaMassa molar ú
A massa molar da amônia é:
  • Nitrogênio (N): 14,01 g/mol
  • Hidrogênio (H): 1,008 g/mol × 3 = 3,024 g/mol
Então, a massa molar da NH3 é:
14,01, g/mol + 3,024, g/mol = 17,034, g/mol
Agora, calculamos os mols de amônia:
n(NH3) = 35,0, g17,034, g/mol approx 2,05, mol

Passo 3

Olha só a equação balanceada da reação:
2, NH3 + ClO^- N2H4 + Cl^- + H2O
Isso significa que para cada 2 mols de amônia, formamos 1 mol de hidrazina. Então, a quantidade teórica de hidrazina que deveria ser formada é:
n(N2H4) = 2,05, mol, NH32 = 1,025, mol

Passo 4

Agora, vamos converter os mols de hidrazina para gramas usando a massa molar da N2H4:
  • Nitrogênio (N): 14,01 g/mol × 2 = 28,02 g/mol
  • Hidrogênio (H): 1,008 g/mol × 4 = 4,032 g/mol
Total da massa molar:
28,02, g/mol + 4,032, g/mol = 32,052, g/mol
Então, a massa teórica de hidrazina é:
m(N2H4) = 1,025, mol times 32,052, g/mol approx 32,75, g

Passo 5

Sabemos que na prática foram obtidos 25,2 g de hidrazina. Para encontrar o rendimento percentual, usamos a fórmula:
Rendimento Percentual = ( Rendimento RealRendimento Teórico ) times 100% ó
Substituindo os valores:
Rendimento Percentual = ( 25,2, g32,75, g ) times 100% approx 77,0%

Resposta

O rendimento percentual da hidrazina é de aproximadamente 77,0%.

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