Um módulo lunar usa Aerozina 50 como combustível e tetróxido de nitrogênio como oxidante. Aerozina 50 consiste de massa de hidrazina e em massa de dimetil hidrazina assimétrica ((CH3) . Um dos principais produtos de exaustão é a água, sendo que as reações que levam a sua produção são as seguintes:


Se nós assumirmos que estas reações são as únicas onde a água foi formada, quanto de água foi produzida na subida do módulo lunar se 2200 kg de Aerozina 50 foi consumida neste processo?
de água)

Passo 1

Vamos começar resumindo o que a questão nos pede. Temos um combustível chamado Aerozina 50, que é metade hidrazina (N₂H₄) e metade dimetil hidrazina assimétrica ((CH₃)₂N₂H₂) em termos de massa. Esse combustível reage com tetróxido de nitrogênio (N₂O₄) e forma água (H₂O) como um dos principais produtos de exaustão. A gente precisa descobrir quanto de água foi produzido quando 2200 kg de Aerozina 50 foram consumidos. Para resolver isso, vamos usar conceitos de química, especificamente estequiometria, que nos ajuda a relacionar as quantidades de reagentes e produtos nas reações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos determinar a massa de hidrazina e de dimetil hidrazina assimétrica presente nos 2200 kg de Aerozina 50. Como Aerozina 50 é 50% de cada componente:

Passo 3

Agora, precisamos calcular quantos mols de cada combustível temos. Para isso, vamos usar a massa molar de cada composto.
  • Massa molar da N₂H₄:
  • Massa molar da (CH₃)₂N₂H₂:
Convertendo as massas de kg para g:
Calculando os mols:

Passo 4

Vamos analisar as reações químicas fornecidas para ver quantos mols de água são produzidos por mol de cada combustível:
  1. Para a N₂H₄:
    Isso quer dizer que para cada 2 mols de N₂H₄ consumidos, são produzidos 4 mols de H₂O. Logo, para cada 1 mol de N₂H₄, produzimos 2 mols de H₂O.
  2. Para a (CH₃)₂N₂H₂:
    Aqui, 1 mol de (CH₃)₂N₂H₂ produz 4 mols de H₂O.

Passo 5

Agora, vamos calcular a quantidade de água produzida por cada tipo de combustível:
  • A partir da N₂H₄:
  • A partir da (CH₃)₂N₂H₂:
Total de mols de H₂O produzidos:

Passo 6

Finalmente, vamos converter os mols de água para massa. A massa molar da água (H₂O) é:
Calculando a massa total de água:
Convertendo para kg:

Resposta

A produção de água na subida do módulo lunar foi de aproximadamente kg.

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