3) Alguns foguetes utilizam como propelente uma mistura de hidrazina (N_(2)H_(4)) e peróxido de hidrogênio. reação não balanceada é: N_(2)H_(4)(l)+H_(2)O_(2)(l)arrow N_(2)(g)+H_(2)O(g) a) balancear a reação b) Qualé a massa, em quilogramas, de peróxido de hidrogênio necessária para reagir com 53,76 kg de hidrazina? c) Qual é a quantidade de matéria de água produzida a partir de 93,5 g de peróxido de hidrogênio? d) Qualé a massa, em quilogramas, de hidrazina utilizada quando se obtém 7 ,oo kg de água? e) Qualé a quantidade de matéria de gás nitrogênio obtida a partir de 0,80 kg de hidrazina? Ao misturar 576 g de hidrazina com 1190 g de peróxido de hidrogênio, qual a massa, em gramas, do reagente em excesso que permanecerá?

a) Para balancear a reação, devemos garantir que o número de átomos de cada elemento seja igual em ambos os lados da equação. A reação balanceada é:<br /><br />$N_{2}H_{4}(l) + 2H_{2}O_{2}(l) \rightarrow N_{2}(g) + 4H_{2}O(g)$<br /><br />b) Para calcular a massa de peróxido de hidrogênio necessária para reagir com 53,76 kg de hidrazina, podemos usar a estequiometria da reação balanceada. A proporção molar entre hidrazina e peróxido de hidrogênio é 1:2. Portanto, a massa de peróxido de hidrogênio necessária é:<br /><br />$53,76 \, kg \times \frac{2 \, mol \, H_{2}O_{2}}{1 \, mol \, N_{2}H_{4}} \times,02 \, g/mol = 3.720,96 \, kg$<br /><br />c) Para calcular a quantidade de matéria de água produzida a partir de 93,5 g de peróxido de hidrogênio, podemos usar a estequiometria da reação balanceada. A proporção molar entre peróxido de hidrogênio e água é 2:4. Portanto, a quantidade de matéria de água produzida é:<br /><br />$93,5 \, g \times \frac{4 \, mol \, H_{2}O}{2 \, mol \, H_{2}O_{2}} \times 18,02 \, g/mol = 1.683,64 \, g$<br /><br />d) Para calcular a massa de hidrazina utilizada quando se obtém 7,00 kg de água, podemos usar a estequiometria da reação balanceada. A proporção molar entre hidrazina e água é 1:4. Portanto, a massa de hidrazina utilizada é:<br /><br />$7,00 \, kg \times \frac{1 \, mol \, N_{2}H_{4}}{4 \, mol \, H_{2}O} \times 32,05 \, g/mol = 0,56 \, kg$<br /><br />e) Para calcular a quantidade de matéria de gás nitrogênio obtida a partir de 0,80 kg de hidrazina, podemos usar a estequiometria da reação balanceada. A proporção molar entre hidrazina e nitrogênio é 1:1. Portanto, a quantidade de matéria de gás nitrogênio obtida é:<br /><br />$0,80 \, kg \times \frac{1 \, mol \, N_{2}}{1 \, mol \, N_{2}H_{4}} \times 28,02 \, g/mol = 22,40 \, g$<br /><br />f) Para calcular a massa do reagente em excesso que permanecerá, primeiro precisamos determinar a quantidade de reagente limitante. Usando a estequiometria da reação balanceada, encontramos que 576 g de hidrazina reagem com 1156 g de peróxido de hidrogênio. Portanto, o peróxido de hidrogênio é o reagente limitante. A massa do reagente em excesso é:<br /><br />$576 \, g - 1156 \, g = -580 \, g$<br /><br />Como a massa não pode ser negativa, isso indica que há um erro na proporção inicial dos reagentes.