U. AlfenasMG Na tabela abaixo estão mostrados os dados referentes à reação química.
\left[\mathrm{N}_{2} \mathrm{H}_{4}\right] \left[\mathrm{NO}_{2}\right] \left[\mathrm{N}_{2}\right] \left[\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}\right]
Início 1,2 0,9 - -
Equilíbrio X Y Z 0,8
Os valores de X, Y e Z são, respectivamente:
a) 0, 40 ; 0,40 e 0,60
b) 0, 80 ; 0,50 e 0,60
c) 0, 80 ; 0,40 e 0,50
d) 0, 40 ; 0,25 e 0,30
e) 0, 60 ; 0,30 e 0,60

Passo 1

O enunciado nos dá as concentrações iniciais de \mathrm{N_2H_4} e \mathrm{NO_2} e pede as concentrações de equilíbrio X=[\mathrm{N_2H_4}], Y=[\mathrm{NO_2}] e Z=[\mathrm{N_2}] sabendo que em equilíbrio [\mathrm{H_2O}]=0,8. Para resolver, precisamos escrever a reação balanceada, montar uma tabela ICE (Inicial–Variação–Equilíbrio) e usar o conceito de extensão de reação para relacionar as variações.

Passo 2

Balanceando a reação genérica
\alpha\,\mathrm{N_2H_4}+\beta\,\mathrm{NO_2}\longleftrightarrow\gamma\,\mathrm{N_2}+\delta\,\mathrm{H_2O}
temos as equações de conservação:
\begin{cases} 2\alpha+\beta=2\gamma,\\\\ 4\alpha=2\delta,\\\\ 2\beta=\delta. \end{cases}
Dessas, obtém-se \alpha=\beta, \delta=2\beta e \gamma=\tfrac32\,\alpha. Escolhendo \alpha=2 segue
2\,\mathrm{N_2H_4}+2\,\mathrm{NO_2}\longleftrightarrow3\,\mathrm{N_2}+4\,\mathrm{H_2O}.

Passo 3

Na tabela ICE, como [\mathrm{H_2O}]_{\text{inicial}}=0 e [\mathrm{H_2O}]_{\text{eq}}=0,8, a variação de \mathrm{H_2O} é +\!0,8. Pelo coeficiente estequiométrico 4, a extensão da reação é
\xi=\frac{0,8}{4}=0,2.

Passo 4

A partir de \xi=0,2 e dos coeficientes 2 para \mathrm{N_2H_4} e \mathrm{NO_2}, e 3 para \mathrm{N_2}:
\Delta[\mathrm{N_2H_4}]=-\!2\xi=-0,4,\quad \Delta[\mathrm{NO_2}]=-\!2\xi=-0,4,\quad \Delta[\mathrm{N_2}]=+3\xi=+0,6.
Logo
X=[\mathrm{N_2H_4}]_{\text{eq}}=1,2-0,4=0,8,\quad Y=[\mathrm{NO_2}]_{\text{eq}}=0,9-0,4=0,5,\quad Z=[\mathrm{N_2}]_{\text{eq}}=0+0,6=0,6.

Passo 5

Comparando com as alternativas, temos X=0,80, Y=0,50, Z=0,60, o que corresponde à alternativa (b).

Resposta

b) 0,80;\\\ 0,50;\\\ 0,60

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