Nos motores de controle de altitude do ônibus espacial, a metilhidrazina, usada como combustível, reage com o tetróxido de dinitrogênio. A reação é representada pela equação a seguir. 4 CH6N2 (ℓ) + 5 N2O4(ℓ) ￫ 4 CO2(g) + 12 H2O (ℓ) + 9 N2(g) As duas substâncias reagem instantaneamente quando estão em contato. A energia liberada por 1,00 g de CH6N2 à temperatura constante é de 7kJ. Dados: Massas molares (g.mol-1 ): H=1; C =12; N=14. A variação de entalpia da reação apresentada, em kJ, é
- A)4200.
Errada, porque 4200 kJ não corresponde à proporção entre 1 g, 1 mol e os 4 mol da equação.
- B)3000.
Errada, porque 3000 kJ superestima a energia liberada e não bate com a massa molar da metilhidrazina.
- C)2260.
Errada, porque 2260 kJ também não resulta do cálculo proporcional correto com 4 mol de CH6N2.
- D)1756.
Errada, porque 1756 kJ não é o valor obtido ao multiplicar a energia por grama pela massa total reagente.
- E)1288.
Certa, porque 4 mol de CH6N2 correspondem a 184 g e, a 7 kJ por grama, a reação libera 1288 kJ.
Gabarito: E
Aqui a ideia central é simples: se você sabe quanto 1 g de metilhidrazina libera de energia, basta escalar isso para a quantidade que aparece na equação. A massa molar de CH6N2 é 46 g/mol, então 1 mol libera 46 x 7 = 322 kJ. Na reação, aparecem 4 mol de CH6N2. Logo, a energia liberada será 4 x 322 = 1288 kJ. Como a reação libera energia, ela é exotérmica e a variação de entalpia tem sinal negativo: ΔH = -1288 kJ. Em questões de múltipla escolha, às vezes a banca destaca só o valor absoluto nas alternativas, e aí você precisa identificar o número correto com calma de laboratório e coração de prova. Perceba o padrão: a banca quer que você use proporção entre massa, mol e energia. Não tem mistério químico escondido, só conta bem feita. O enunciado ainda reforça que as substâncias reagem instantaneamente ao contato, o que combina com a alta liberação de energia dos propelentes usados em motores de controle de altitude. Então, o gabarito E está correto porque 4 mol de CH6N2 correspondem a 184 g, e cada grama libera 7 kJ, totalizando 1288 kJ liberados. Se a prova pedir o sinal da entalpia, lembre-se de colocar negativo.