A hidrazina, N2 H4 e o peróxido de hidrogênio, H2 O2, são usados como propelentes de foguetes. Eles reagem de acordo com a equação:
7 H2 O+N2 H4 2 HNO3+8 H2 O
a) Quantos mols de HNO3 serão formados a partir de 0,0250 mol de N2 H4 ?
b) Quantos mols de H2 O2 serão necessários, se 1,35 mols de H2 O forem produzidos?
c) Quantos mols de H2 O serão formados se 1,87 mol de HNO3 forem produzidos?
d) Quantos mols de H2 O2 serão necessários para reagir com 220 g de N2 H4 ?
e) Quantas gramas de H2 O2 serão necessárias para produzir 45,8 g de HNO3 ?

Passo 1

Beleza, o exercício envolve uma reação de estequiometria entre hidrazina ( N2H4) e peróxido de hidrogênio ( H2O2). A reação balanceada é:
7,H2O2 ;+; N2H4 ;longrightarrow; 2,HNO3 ;+; 8,H2O
Conteúdo: estequiometria de reações químicas. Vamos usar razão molar (coeficientes da equação) e, quando necessário, massa molar para converter massa ↔ mol.

Passo 2

Letra (a): “Quantos mols de HNO3 formam-se a partir de 0,0250,mol de N2H4?”
  1. Veja na equação que 1 mol de N2H4 produz 2 mols de HNO3.
  2. Logo:
$$n(HNO_3)=0{,}0250;mol\times\frac{2;molHNO_3}{1;molN_2H_4}
=0{,}0500;mol$$

Passo 3

Letra (b): “Quantos mols de H2O2 serão necessários, se 1,35,mol de H2O forem produzidos?”
  1. Da equação, 7 mols de H2O2 geram 8 mols de H2O.
  2. Logo, para 1,35 mol de H2O precisamos de:
$$n(H_2O_2)=1{,}35;molH_2O\times\frac{7;molH_2O_2}{8;molH_2O}
=1{,}18;mol$$

Passo 4

Letra ©: “Quantos mols de H2O serão formados se 1,87,mol de HNO3 forem produzidos?”
  1. A equação mostra que 2 mols de HNO3 vêm junto com 8 mols de H2O.
  2. Logo, razão H2O/HNO3=8/2=4. Então:
$$n(H_2O)=1{,}87;molHNO_3\times4
=7{,}48;mol$$

Passo 5

Letra (d): “Quantos mols de H2O2 serão necessários para reagir com 220,g de N2H4?”
  1. Calcular mols de N2H4: M(N2H4)=2times14,0+4times1,0=32,0; gmol$$n(N_2H_4)=\frac{220;\text g}{32{,}0;g/mol}=6{,}875;mol n(N2H4)=220; g32,0;g/mol =6,875;molçãn(H_2O_2)=6{,}875;mol\times7=48{,}1;mol$$

Passo 6

Letra (e): “Quantas gramas de H2O2 serão necessárias para produzir 45,8,g de HNO3?”
  1. Primeiro moles de HNO3: M(HNO3)=1+14+3times16=63,0; gmol$$n(HNO_3)=\frac{45{,}8;\text g}{63{,}0;g/mol}=0{,}727;mol n(HNO3)=45,8; g63,0;g/mol =0,727;molçãéên(H_2O_2)=0{,}727;mol\times\frac{7}{2}=2{,}55;mol HNO3m(H_2O_2)=2{,}55;mol\times34{,}0;\frac{\text g}{mol}=86{,}7;\text g$$

Resposta

(a) 0,0500;mol de HNO3
(b) 1,18;mol de H2O2
© 7,48;mol de H2O
(d) 48,1;mol de H2O2
(e) 86,7;g de H2O2

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