Question

1) A reação N2H4(1) + 2 H2O2(1) --> N2(g) + 4H2O(g) pode ser emprega como fonte de energia. Qual é a variação de entalpia (AH) por mol de hidrazina (N2H4), a partir das entalpias de formação das substâncias, a 25ºC e 1 atm.? Dados entalpia de formação: N2H4(1) = +50,2 kJ/mol; H202(1)=-188,3 kl/mol; H2O(g) = -241,8 kJ/mol. a)-640,8 kj b)-320,4 kj c)160,2 kj d)320,4 kj e)640,8 kj ....alguém me ajuda é pra hj ​

Answer 1

Resposta: A partir dos dados fornecidos pelo problema e dos devidos cálculos que realizaremos, podemos concluir que a entalpia de formação de 1 mol de hidrozina é igual a -640 kJ/mol.

• Vamos entender ou por quê?

A entalpia padrão de formação de um composto é a variação de entalpia que acompanha a formação de 1 mol de uma substância em seu estado padrão a partir de seus elementos constituintes em seu estado padrão (a forma mais estável de um elemento em 1 atmosfera de pressão e a uma temperatura de 25 °C)

Para calcular a variação de entalpia, podemos usar a equação:

$\sf \Delta H _{reac_{\!\!,}\tilde{a}o}= H _{f, produtos} - H _{f,reagentes}\quad \rm{(i)}$

Nosso objetivo é calcular a variação de entalpia de formação por mol de hidrazina, mas para calcular a variação de entalpia de formação por mol de hidrazina devemos encontrar a entalpia de toda a reação.

Para calcular a variação de entalpia de toda a nossa reação devemos reconhecer quais são os reagentes e os produtos, quando reconhecemos os reagentes e os produtos devemos encontrar a entalpia de formação de cada um e isso está de acordo com a equação (i).

Lembre-se de que as substâncias que participam de uma reação química são conhecidas como reagentes, e as substâncias que são produzidas no final da reação são conhecidas como produtos.

Vemos que em nossa equação química precisamos de 1 mol de hidrazina mais 2 mols de peróxido de hidrogênio para produzir 1 mol de nitrogênio e 4 mols de água, então os reagentes são hidrazina e peróxido de hidrogênio e os produtos são nitrogênio e água.

Como já conhecemos os produtos e os reagentes vamos encontrar a entalpia de formação de cada um, de acordo com os dados do nosso problema podemos ver que a entalpia de formação de um mol de hidrazina é igual a 50,2 kJ/mol, a do peróxido de hidrogênio é igual a -188,3 kJ/mol e a da água é igual a -241,8 kJ/mol. A entalpia de formação do nitrogênio não é levada em consideração aqui, pois é zero.

Vamos ter cuidado pois a entalpia de formação da água e do peróxido de hidrogênio são para 1 mol e de acordo com nossa reação temos 4 mol de água e 2 mol de peróxido de hidrogênio, então para calcular a entalpia de n mols de uma substância devemos multiplicar n pela entalpia de formação. Calculando a entalpia de 4 mol de peróxido de hidrogênio e 2 mol de água e temos:

• 4 x - 241,8 kJ/mol = - 967,2 kJ/mol

• 2 x - 188,3 kJ/mol = - 376,6 kJ/mol

De acordo com esses dados podemos encontrar a variação de entalpia de toda a nossa reação química, substituindo em (i):

$\sf \Delta H _{reac_{\!\!,}\tilde{a}o}=(-967{,}2~kJ/mol)-( 50{,}2~kJ/mol- 376,6~ kJ/mol)\\\\\\\\\sf \Delta H _{reac_{\!\!,}\tilde{a}o}=(-967{,}2~kJ/mol)-( -326{,}4~kJ/mol)\\\\\\\\ \sf \Delta H _{reac_{\!\!,}\tilde{a}o}=-967{,}2~kJ/mol+326{,}4~kJ/mol \\\\\\ \sf\Delta H _{reac_{\!\!,}\tilde{a}o}=-640{,}8~kJ/mol$

Vemos que a entalpia de toda a nossa reação é igual a -640,8 kJ/mol, isso significa que quando 1 mol de hidrazina é queimado, uma entalpia igual a -640,8 kJ/mol é formada.