A combustão de metil-hidrazina (CH6N2), um combustível líquido para foguetes, produz N2(g), CO2(g), e H2 O (l):
CH6 N2(l)+O2(g) N2(g)+CO2(g)+H2 O (l)
Quando 4,00 g de metil-hidrazina são queimados, a temperatura do calorímetro aumenta e 25,00^circ C para 39,50^circ C. Em um experimento separado, foi determinado que a capacidade calorífica do calorímetro como sendo 7,794 kJ / ^circ C. Calcule o calor da reação para a combustão de um mol de CH6 N2.

Passo 1

Então, o exercício diz que a gente queima 4,00 g de metil-hidrazina (CH₆N₂) num calorímetro e a temperatura sobe de 25,00 °C para 39,50 °C. A capacidade calorífica do calorímetro é 7,794 kJ/°C. A ideia é usar calorimetria (q = C·ΔT) e depois achar quantos mols de CH₆N₂ foram queimados pra dar o calor por mol de reação. Vamos precisar de:
  1. Conceito de calorimetria (qcal = Ccal·ΔT).
  2. Conversão de massa em mol (mols = massa/Mm).
  3. Relação entre qcal e qreação (qreação = –qcal).
  4. Ajustar pra kJ por mol.

Passo 2

Calcular a variação de temperatura ΔT do calorímetro:
De

Passo 3

Calcular o calor absorvido pelo calorímetro usando
qrm cal = Crm cal,De
Substituindo:
qrm cal = (7,794 kJ/^circ C) times (14,50 ^circ C) = 7,794 times 14,50 approx 113,01 kJ

Passo 4

A reação libera esse calor pro calorímetro, então
qrm reação,(,4,00,g,) = -qrm cal = -113,01 kJ çã

Passo 5

Agora, convertemos 4,00 g de CH₆N₂ em mols. A massa molar (Mm) é
Mm(CH6N2) = 12,01 + 6times1,008 + 2times14,01 approx 46,08 g/mol
Logo,
n = 4,00 g46,08 g/mol approx 0,08679 mol

Passo 6

Para achar o calor por mol de reação, dividimos:
Deãçã

Resposta

O calor de reação para a combustão de um mol de CH₆N₂ é aproximadamente
boxed-1302 kJ/mol

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