A hidrazina
e a 1,1-dimetil-hidrazina
reagem espontaneamente com o oxigênio, equações 1 e 2 respectivamente, e podem ser usadas como combustíveis de foguetes.
Equação 1:
Equação 2:
Equação 1:
Equação 2:
Composto |
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Suponha que você seja responsável pela escolha de uma das substâncias para ser usada como combustível por um foguete da NASA. A partir dos valores encontrados no item (a), indique qual substância você escolheria como combustível. Justifique sua resposta.
Passo 1
Show do enunciado: a gente tem duas reações de combustão — uma da hidrazina N₂H₄ e outra da 1,1-dimetil-hidrazina N₂H₂(CH₃)₂ — e quer saber qual delas libera mais energia (ΔH mais negativo) pra escolher o combustível.
Conteúdo: entalpia de reação usando entalpias de formação (ΔHf°).
O que precisamos: a fórmula geral
Conteúdo: entalpia de reação usando entalpias de formação (ΔHf°).
O que precisamos: a fórmula geral
e os valores de ΔHf° da tabela.
Passo 2
Lembra da teoria: Entalpia de formação (ΔHf°) é a energia liberada ou absorvida pra formar 1 mol de substância a partir dos elementos no estado padrão. Pra calcular a entalpia de uma reação, fazemos a soma das entalpias de formação dos produtos (multiplicadas por seus coeficientes) menos a soma das entalpias de formação dos reagentes (também com coeficiente).
Passo 3
Calcular ΔH da reação 1 (hidrazina):
Reação:
Reação:
Só a água e a hidrazina têm ΔHf° na tabela (o O₂ e N₂ puros têm ΔHf° = 0).
Então:
Então:
Passo 4
Calcular ΔH da reação 2 (1,1-dimetil-hidrazina):
Reação:
Reação:
Só a 1,1-dimetil-hidrazina, CO₂ e H₂O têm ΔHf° dados.
Passo 5
Comparando:
• Hidrazina: ΔH₁ = –534,2 kJ/mol
• 1,1-Dimetil-hidrazina: ΔH₂ = –1 803,1 kJ/mol
• Hidrazina: ΔH₁ = –534,2 kJ/mol
• 1,1-Dimetil-hidrazina: ΔH₂ = –1 803,1 kJ/mol
Quanto mais negativo, mais energia liberada. A 1,1-dimetil-hidrazina libera muito mais energia por mol.
Resposta
Eu escolheria a 1,1-dimetil-hidrazina, porque a combustão dela libera –1 803,1 kJ/mol, bem mais do que os –534,2 kJ/mol da hidrazina comum.