- (Unirio) A hidrazina,
, e o peróxido de hidrogênio,
, têm sido usados como combustíveis de foguetes. Eles reagem de acordo com a equação:
A reação de hidrazina com
de pureza com peróxido de hidrogênio suficiente produziu
de ácido nítrico, com rendimento de
.
(Dados: Massas atômicas:
)
a) Determine a massa, em gramas, de hidrazina impura utilizada
(Dados: Massas atômicas:
Passo 1
O enunciado dá a reação balanceada
e as informações numéricas:
- massa de ácido nítrico obtida (rendimento real):
. - rendimento do processo:
. - pureza da hidrazina disponível:
. - massas atômicas:
.
O que se pede:
- determinar a massa, em gramas, de hidrazina impura utilizada.
Passo 2
Entendendo rendimento e cálculo da massa teórica de produto.
Rendimento (ou eficiência) relaciona a massa obtida experimentalmente com a massa teórica que poderia ser obtida se a reação fosse perfeita:
Rendimento (ou eficiência) relaciona a massa obtida experimentalmente com a massa teórica que poderia ser obtida se a reação fosse perfeita:
Isolando a massa teórica:
Converter
para gramas:
Calcular a massa teórica de
(massa que deveria ser obtida com
de rendimento):
Passo 3
Usar este valor teórico na estequiometria da reação.
Primeiro calcular a massa molar de :
Primeiro calcular a massa molar de
Calcular o número de mols de
correspondentes à massa teórica:
Da reação balanceada,
mol de
origina
mols de
. Logo a relação estequiométrica é
Então
Passo 4
Calcular a massa de hidrazina pura necessária.
Massa molar de :
Massa molar de
Massa de
pura requerida:
Passo 5
Levar em conta a pureza da amostra usada.
Se a hidrazina comercial tem em massa, isso significa que em cada grama de amostra impura há
de hidrazina pura. Assim:
Se a hidrazina comercial tem
Como checagem rápida, em quilogramas isto é
.