Question

O airbag é um dispositivo usado em automóveis para proteger os motoristas num eventual acidente. Ele é inflado pelo gás nitrogênio produzido na reação a seguir: faísca


6NaN3 + Fe2O3 --------> 3Na2O + 2Fe + 9N2



Considerando uma massa de 19,5g de azida de sódio (NaN3), a 27°C e 1 atm de pressão, pede-se:



a) a massa de óxido férrico consumida na reação.


b) o volume de gás nitrogênio produzido.

Answer 1

Olá,

6NaN3 + Fe2O3 --------> 3 Na2O + 2Fe + 9N2

a) conforme a reação balanceada acima, pela proporção estequiométrica da reação, temos que cada 1mol de Fe2O3 reage com 6mols de NaN3. Em 19,5g de NaN3, temos o seguinte número de mol:
Calculando a massa molar do NaN3:

Na 23g/mol + N 14g/mol x 3 = 65g/mol

n = m/MM

n = 19,5g/65gmol-1

n = 0,3mol de NaN3

o número de mol de Fe2O3 necessário para reagir com o 0,3mol de NaN3, será:

6 NaN3 -------- 1 Fe2O3
0,3       --------- x 

x = 0,05mol 

que equivale a seguinte massa de Fe2O3:

calculando a massa de Fe2O3:Fe 56g/mol x 2 + O 16gmol x 3 = 160g/mol

n = m/MM
n*MM = m
0,05mol*160gmol = m

8g = massa de Fe2O3

b) pelo mesmo raciocínio do item anterior, da reação de 0,3mol de NaN3 será produzido o seguinte número de mol de N2:

6 NaN3 -------- 9N2
0,3       --------- y

y = 0,45mol 
agora, utilizamos a equação dos gases ideias PV= nRT para calcular o volume ocupado por esta quantidade de gás:
PV = nRT

considerando as condições ideais em que P = 1atm e T = 273K e R = 0,082 atm.L/mol.K


V = nRT/P
V = 0,45.0,082.273/1
V = 10L