A hidrazina (N2 H4) e a 1,1-dimetil-hidrazina (N2 H2(CH3)2) reagem espontaneamente com o oxigênio, equações 1 e 2 respectivamente, e podem ser usadas como combustíveis de foguetes.
Equação 1: N2 H4(l)+O2(g) N2(g)+2 H2 O(g)
Equação 2: N2 H2(CH3)2(l)+4 O2(g) 2 CO2(g)+4 H2 O(g)+N2(g)
Composto De
N2 H4(I) +50,6
N2 H2(CH3)2(l) +48,9
H2 O(g) -241,8
CO2(g) -393,5
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
ΔHreação = sum ΔHf°(produtos) ;-;sum ΔHf°(rea>=ntes) çã
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:
N2H4(l) + O2(g) ;to; N2(g) + 2,H2O(g)
Só a água e a hidrazina têm ΔHf° na tabela (o O₂ e N₂ puros têm ΔHf° = 0).
Então:
ΔH1 = l[1cdot0 + 2cdot(-241,8)r];-;l[1cdot(+50,6) + 1cdot0r]
ΔH1 = l[0 -483,6r];-;50,6 = -483,6 - 50,6 = -534,2;kJ/mol

Passo 4

Calcular ΔH da reação 2 (1,1-dimetil-hidrazina):
Reação:
N2H2(CH3)2(l) + 4,O2(g) ;to; 2,CO2(g) + 4,H2O(g) + N2(g)
Só a 1,1-dimetil-hidrazina, CO₂ e H₂O têm ΔHf° dados.
ΔH2 = l[2cdot(-393,5) + 4cdot(-241,8) + 1cdot0r];-;l[1cdot(+48,9) + 4cdot0r]
ΔH2 = l[-787,0 -967,2 +0r];-;48,9 = -1,754,2 - 48,9 = -1,803,1;kJ/mol

Passo 5

Comparando:
• 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.

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