Hidrazina
é produzida pela reação da amônia com hipoclorito de sódio ( NaOCl ) em solução aquosa. Qual a massa de hidrazina será produzida se
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})}
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
O enunciado diz que a reação
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 (
).
Usamos a fórmula
Usamos a fórmula
onde
-
-
Então
Passo 3
Calcular os mols de hipoclorito de sódio (NaOCl).
De novo .
De novo
-
-
Então
Passo 4
Descobrir o reagente limitante.
Pela equação, cada 2 mols de consomem 1 mol de
.
Pela equação, cada 2 mols de
- Se usamos todo
(0,03354 mol), a quantidade de NaOCl necessária seria
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 (
) saem.
Pela reação, 2 mol de geram 1 mol de
.
Então, com 0,03354 mol de a gente forma
Pela reação, 2 mol de
Então, com 0,03354 mol de
Passo 6
Converter mols de
em massa.
Primeiro, a massa molar da hidrazina:
Primeiro, a massa molar da hidrazina:
Então a massa produzida é
Resposta
A massa de hidrazina produzida é 0,538 g (aproximadamente).