A hidrazina é utilizada para desoxigenar a água de alimentação de caldeiras e como agente redutor na produção de espelhos. Desde a Segunda Guerra Mundial que se utiliza uma mistura de oxigênio líquido ou peróxido de hidrogênio muito concentrado com hidrazina como carburante para foguetes. A reação, devidamente balanceada da retirada de oxigênio, está representada abaixo: N2H4 + O2(g) → N2(g) + 2 H2O Considere que na reação foram liberados para atmosfera 113,5 L de gás nitrogênio nas CNTP. Indique a massa de hidrazina utilizada. Dados: massa molar, em g/mol: N = 14 e H = 1; Vm = 22,7 L/molA)160 g B)50 g C)180 g D)138 g E)100 g
Question
A hidrazina é utilizada para desoxigenar a água de alimentação de caldeiras e como agente redutor na produção de espelhos. Desde a Segunda Guerra Mundial que se utiliza uma mistura de oxigênio líquido ou peróxido de hidrogênio muito concentrado com hidrazina como carburante para foguetes. A reação, devidamente balanceada da retirada de oxigênio, está representada abaixo: N2H4 + O2(g) → N2(g) + 2 H2O Considere que na reação foram liberados para atmosfera 113,5 L de gás nitrogênio nas CNTP. Indique a massa de hidrazina utilizada. Dados: massa molar, em g/mol: N = 14 e H = 1; Vm = 22,7 L/molA)160 g B)50 g C)180 g D)138 g E)100 g
Solution
Para resolver essa questão, precisamos primeiro entender a relação molar da reação química fornecida. A equação balanceada é N2H4 + O2(g) → N2(g) + 2 H2O. Isso significa que para cada mol de N2H4 que reage, um mol de N2 é produzido.
Sabemos que nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP), 1 mol de qualquer gás ocupa um volume de 22,7 L. Portanto, se foram liberados 113,5 L de N2, podemos calcular o número de mols de N2 produzidos dividindo o volume pelo volume molar:
113,5 L / 22,7 L/mol = 5 mols de N2
Como a relação molar entre N2H4 e N2 é 1:1, isso significa que também foram usados 5 mols de N2H4.
Agora, precisamos calcular a massa de N2H4 usada. A massa molar de N2H4 é calculada adicionando a massa molar de N (14 g/mol) multiplicada por 2 (pois há 2 átomos de N em N2H4) e a massa molar de H (1 g/mol) multiplicada por 4 (pois há 4 átomos de H em N2H4):
(14 g/mol x 2) + (1 g/mol x 4) = 32 g/mol
Portanto, a massa de N2H4 usada é o número de mols multiplicado pela massa molar:
5 mols x 32 g/mol = 160 g
Portanto, a resposta correta é a opção A) 160 g.
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