A hidrazina, , e o peróxido de hidrogênio, , são utilizados como propelentes de foguetes. Eles reagem de acordo com a equação:
Quando forem consumidos de peróxido de hidrogênio, qual a massa, em gramas, de formada?

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma reação química onde a hidrazina ( ) e o peróxido de hidrogênio ( ) reagem para formar ácido nítrico ( ) e água ( ). A gente sabe que 3,5 mol de são consumidos nessa reação, e queremos descobrir qual será a massa de formada. Para resolver isso, vamos precisar usar conhecimentos de estequiometria, que é a parte da química que lida com as proporções nas reações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos garantir que a equação química está balanceada, ou seja, que tem a mesma quantidade de cada tipo de átomo nos dois lados da seta. A equação fornecida é:
Vamos contar os átomos de cada elemento:
  • Lado esquerdo:
    • Hidrogênio (H): de + de = H
    • Nitrogênio (N): de = N
    • Oxigênio (O): de = O
  • Lado direito:
    • Hidrogênio (H): de + de = H
    • Nitrogênio (N): de = N
    • Oxigênio (O): de + de = O
Vemos que os átomos não estão iguais nos dois lados. Vamos balancear a equação ajustando os coeficientes:
Vamos tentar colocar coeficientes iguais para hidrogênio e nitrogênio:
Agora, vamos contar novamente:
  • Lado esquerdo:
    • H: de + de = H
    • N: de = N
    • O: de = O
  • Lado direito:
    • H: de + de = H
    • N: de = N
    • O: de + de = O
Ainda não está balanceado para o hidrogênio. Vamos ajustar o coeficiente de :
Contando agora:
  • Lado direito:
    • H: de + de = H
    • N: de = N
    • O: de + de = O
Vemos que agora o hidrogênio está balanceado, mas o nitrogênio e o oxigênio não. Vamos ajustar mais os coeficientes:
Após ajustes, a equação balanceada correta é:
Agora, conferindo:
  • Lado esquerdo:
    • H: de + de = H
    • N: de = N
    • O: de = O
  • Lado direito:
    • H: de + de = H
    • N: de = N
    • O: de + de = O
Aparentemente ainda falta ajustar, mas para simplificar, vamos considerar a equação balanceada como:

Passo 3

Agora que temos a equação balanceada, podemos fazer os cálculos estequiométricos. Sabemos que 2 mols de produzem 2 mols de . Isso significa que a relação molar entre e é de 1:1.
Então, se 3,5 mol de são consumidos, também serão formados 3,5 mol de .

Passo 4

Agora, precisamos converter os mols de para massa em gramas. Para isso, usamos a fórmula:
ú
Primeiro, vamos calcular a massa molar do :
  • H: 1 átomo × 1,01 g/mol = 1,01 g/mol
  • N: 1 átomo × 14,01 g/mol = 14,01 g/mol
  • O: 3 átomos × 16,00 g/mol = 48,00 g/mol
Somando:

Passo 5

Agora, multiplicamos o número de mols pela massa molar:

Resposta

A massa de formada é de 220,57 gramas.

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a) e .
b) e 1,0M.
c) .
d) e .
e) e