Hidrazina 51,6 mL é produzida pela reação da amônia com hipoclorito de sódio ( NaOCl ) em solução aquosa. Qual a massa de hidrazina será produzida se 0,650 mol / L de uma solução de amônia reage com 100 mL de uma solução 1 M de hipoclorito?
[
2 \mathrm{NH}{3(\mathrm{aq})}+\mathrm{NaOCl}{(\mathrm{aq})} \rightarrow \mathrm{N}{2} \mathrm{H}{4(\mathrm{aq})}+\mathrm{NaCl}{(\mathrm{aq})}+\mathrm{H}{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{l})}

Passo 1

Beleza, vamos resumir o que temos:
O enunciado diz que a reação
2,NH3(aq) + NaOCl(aq) longrightarrow N2H4(aq) + NaCl(aq) + H2O(l)
produz hidrazina. A gente tem 51,6 mL de solução de amônia 0,650 mol/L e 100 mL de solução 1,0 mol/L de hipoclorito de sódio. A pergunta é: qual a massa de hidrazina que sai disso?
Conteúdo: este é um típico problema de estequiometria (razão de mols, reagente limitante e cálculo de massa). A gente vai precisar de:
1. Calcular mols de cada reagente a partir de concentração e volume.
2. Ver quem é limitante usando a estequiometria da reação.
3. Converter mols de hidrazina em gramas (molar massar).

Passo 2

Calcular os mols de amônia ( NH3).
Usamos a fórmula
n = C times V
onde C é a concentração e V o volume em litros.
- CNH3=0,650;mol/L
- VNH3=51,6;mL=0,0516;L
Então
nNH3=0,650;molLtimes0,0516;L=0,03354;mol

Passo 3

Calcular os mols de hipoclorito de sódio (NaOCl).
De novo n = C times V.
  • CNaOCl=1,0;mol/L
  • VNaOCl=100;mL=0,100;L
    Então
nNaOCl=1,0;molLtimes0,100;L=0,100;mol

Passo 4

Descobrir o reagente limitante.
Pela equação, cada 2 mols de NH3 consomem 1 mol de NaOCl.
  • Se usamos todo NH3 (0,03354 mol), a quantidade de NaOCl necessária seria 0,03354;mol NH32=0,01677;mol NaOCl
    Mas temos 0,100 mol de NaOCl disponível, ou seja, muito mais do que 0,01677.
    Logo, a amônia é o reagente limitante.

Passo 5

Calcular quantos mols de hidrazina ( N2H4) saem.
Pela reação, 2 mol de NH3 geram 1 mol de N2H4.
Então, com 0,03354 mol de NH3 a gente forma
nN2H4=0,03354;mol NH32=0,01677;mol N2H4

Passo 6

Converter mols de N2H4 em massa.
Primeiro, a massa molar da hidrazina:
M(N2H4)=2times14,01 + 4times1,008 =28,02 +4,032=32,052;g/mol
Então a massa produzida é
m = n times M =0,01677;moltimes32,052;g/molapprox0,5376;g

Resposta

A massa de hidrazina produzida é 0,538 g (aproximadamente).

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