A hidrazina, cuja fórmula química é N2H4, é um composto químico com propriedades similares à amônia, usado…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
A hidrazina, cuja fórmula química é N2H4, é um composto químico com propriedades similares à amônia, usado entre outras aplicações como combustível para foguetes e propelente para satélites artificiais. Em determinadas condições de temperatura e pressão, são dadas as equações termoquímicas abaixo. I. N2(g) + 2 H2(g) ? N2H4(g) ?H = + 95,0 kJ/mol II. H2(g) + ½ O2(g) ? H2O(g) ?H = – 242,0 kJ/mol A variação da entalpia e a classificação para o processo de combustão da hidrazina, nas condições de temperatura e pressão das equações termoquímicas fornecidas são, de acordo com a equação N2H4(g) + O2(g) ? N2(g) + 2 H2O(g), respectivamente, (Mackenzie 2011)
- A) – 579 kJ/mol; processo exotérmico.
- B) + 389 kJ/mol; processo endotérmico.
- C) – 389 kJ/mol; processo exotérmico.
- D) – 147 kJ/mol; processo exotérmico.
- E) + 147 kJ/mol; processo endotérmico.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique o objetivo. A equação alvo é N2H4(g) + O2(g) -> N2(g) + 2 H2O(g), que representa a combustão da hidrazina. Para obter a variação de entalpia, combine as equações I e II da forma necessária pela Lei de Hess.
- Inverta a equação I. Ela mostra a formação de N2H4 a partir de N2 e H2, com ΔH = +95,0 kJ/mol. Como a hidrazina aparece como reagente no alvo, precisamos da decomposição: N2H4(g) -> N2(g) + 2 H2(g). Ao inverter, o sinal de ΔH muda: ΔH = -95,0 kJ/mol.
- Multiplique a equação II por 2, porque o alvo tem 2 H2O(g) como produto. Resulta em 2 H2(g) + O2(g) -> 2 H2O(g), com ΔH = 2 x (-242,0) = -484,0 kJ/mol. A equação II não precisa ser invertida, pois a água já está no lado dos produtos.
- Some as equações modificadas. Os 2 H2(g) se cancelam, restando N2H4(g) + O2(g) -> N2(g) + 2 H2O(g). A variação de entalpia total é -95,0 + (-484,0) = -579,0 kJ/mol.
- Classifique o processo. Como ΔH é negativo, a reação libera energia e é exotérmica. Isso também é esperado para uma combustão.
- Por que as outras alternativas estão erradas. B: o sinal de uma das equações foi invertido de forma incorreta, o que gera +389 e um processo endotérmico, incompatível com a combustão. C: a equação I não foi invertida, o que dá +95 - 484 = -389. D: a equação II foi usada sem multiplicar por 2, e a equação I não foi invertida, o que dá -242 + 95 = -147. E: a equação II foi invertida, mas sem multiplicar por 2, e a equação I foi invertida, o que dá +242 - 95 = +147, com classificação endotérmica incorreta para a combustão.
💡 Dica: Use as equações termoquímicas para calcular a variação de entalpia da reação dada.
Alternativa por alternativa
É a resposta que o enunciado sustenta.
O aluno inverteu corretamente a equação I (-95), mas inverteu também o sinal da equação II, somando +484 em vez de -484, o que daria +389 e uma classificação endotérmica.
O aluno manteve a equação I sem inverter (+95) e multiplicou corretamente a equação II por 2 (-484), obtendo -389, sem perceber que a hidrazina deve estar como reagente.
O aluno esqueceu de multiplicar a equação II por 2 (usando -242 em vez de -484) e manteve a equação I sem inverter (+95), obtendo -147.
O aluno inverteu a equação II (+242), mas não a multiplicou por 2, e inverteu a equação I (-95), obtendo +147, e classificou como endotérmico por causa do sinal positivo.
Raio-X da questão
variação de entalpia e combustão
avaliacao
reações químicas e entalpia · termoquímica básica
estude cálculo de entalpia e reações de combustão
Confundir sinais de variação de entalpia ou não aplicar corretamente as equações termoquímicas para calcular a entalpia da reação.
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Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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