A hidrazina,
, decompõe-se de acordo com a seguinte equação (não balanceada):
Tanto a hidrazina quanto a amônia queimam em oxigênio. produzindo
() e
. Escreva as equações balanceadas para cada um desses processos e calcule a entalpia para cada um.
Passo 1
Neste exercício, vamos lidar com a hidrazina (
) e suas reações. Precisamos balancear as equações químicas para a decomposição da hidrazina e para a queima da hidrazina e da amônia em oxigênio. Além disso, vamos calcular a entalpia dessas reações. Para isso, vamos usar conceitos de balanceamento de equações químicas e termodinâmica básica.
Passo 2
Primeiro, vamos balancear a equação de decomposição da hidrazina que foi fornecida:
Vamos conferir se os elementos estão balanceados.
Passo 3
Contando os átomos de cada elemento nos reagentes e produtos:
Reagentes:
- Nitrogênio (N):
átomos - Hidrogênio (H):
átomos
Produtos:
-
: 4 moléculas N: , H: -
: 1 molécula N:
Total nos produtos:
- Nitrogênio:
átomos - Hidrogênio:
átomos
Como cada elemento tem o mesmo número de átomos nos reagentes e produtos, a equação já está balanceada.
Passo 4
Agora, vamos balancear as equações de combustão da hidrazina e da amônia em oxigênio. A combustão geralmente envolve a reação com oxigênio (
) para formar água (
) e outros produtos.
Vamos começar com a combustão da hidrazina:
Passo 5
Balanceando a combustão da hidrazina:
Reagentes:
- Nitrogênio: 2
- Hidrogênio: 4
- Oxigênio: 2
Produtos:
-
: Vamos supor 2 moléculas para balancear os hidrogênios: - Hidrogênio:
- Oxigênio:
- Hidrogênio:
-
: 2 nitrogênios
A equação balanceada fica:
Passo 6
Agora, vamos balancear a combustão da amônia (
):
Passo 7
Balanceando a combustão da amônia:
Reagentes:
- Nitrogênio: 1
- Hidrogênio: 3
- Oxigênio: 2
Produtos:
-
: Para balancear os hidrogênios, usamos 2 moléculas: - Hidrogênio:
(precisamos ajustar)
- Hidrogênio:
-
: 2 nitrogênios
Para equilibrar melhor, multiplicamos a amônia por 4:
Agora, os átomos estão balanceados:
- Nitrogênio:
no reagente e no produto - Hidrogênio:
no reagente e no produto - Oxigênio:
no reagente e no produto
Passo 8
Finalmente, vamos calcular a entalpia das reações balanceadas. A entalpia de uma reação (
) é dada pela soma das entalpias de formação dos produtos menos a soma das entalpias de formação dos reagentes:
Para realizar esse cálculo, precisamos das entalpias de formação padrão (
) de cada composto envolvido, que geralmente são encontradas em tabelas de termodinâmica.
Resposta
As equações balanceadas são:
- Decomposição da hidrazina:
- Combustão da hidrazina:
- Combustão da amônia:
Para calcular a entalpia de cada reação, utilize as entalpias de formação padrão dos compostos envolvidos nas reações e aplique a fórmula:
Exercícios relacionados
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.
Suponha que
de argônio escapem por efusão; que massa de nitrogênio escaparia nas mesmas condições? (Resposta:
)
Indique o sinal da variação de entropia, positivo ou negativo, esperado para cada um dos processos seguintes explique suas previsões.
a)
a)
Converta uma viscosidade de 1 mPa.s para cP;