Question

Os airbags são bolsas infláveis que protegem os ocupantes de veículos em caso de colisão. Um sensor de colisão liga um filamento que está em contato com uma pastilha de azida de sódio (NaN3) situada dentro do airbag, disparando uma reação inicial de decomposição do NaN3, em que se forma sódio metálico (Na) e grande quantidade de nitrogênio (N2) que infla o airbag em fração de segundos.

Represente a equação química balanceada da azida de sódio com produção de gás nitrogênio e de sódio metálico. A seguir, calcule a massa de azida de sódio necessária para a formação de 40L de gás nitrogênio, sob pressão de 700 mmHg e temperatura de 27°C.

$Dado: R= 62,3 mmgH \times L \times mol^{ - 1} \times {k}^{ - 1}$




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Answer 1

A equação balanceada dessa reação é:

2 NaN3(s) → 2 Na(s) + 3 N2(g)

Calculamos a quantidade de mols em 40 L de N2 através da lei dos gases ideais:

PV = nRT →

$n = \frac{PV}{RT}$

Transformando a temperatura para Kelvin:

27 °C + 273,15 = 300,15 K

$n = \frac{700 \times 40}{62.3 \times 300.15} \\ \\ n = \frac{28000}{362.45} \\ \\ n = 77.25 \: mol$

Então em 40 L de N2, há 77,25 mol.

A relação estequiométrica é 2:3, o que significa que 2 mols de NaN3 geram 3 mols de N2. Resolvemos então através de a regra de 3:

2 mol NaN3 → 3 mol N2

x → 77,25 mol N2

e encontramos que x = 51,5 mol. Essa é a quantidade de azida sódica necessária para formar 40 L de N2.

A massa molar de NaN3 é 65 g/mol.

1 mol → 65 g

51,5 mol → x

x = 3348 g = 3,348 Kg

Portanto, a massa de azida necessária para produzir 40 L de N2 é 51,5 mol ou 3,348 Kg.

Answer 2

Resposta:

Equação Balanceada = 2 NaN3→ 2 Na + 3 N2

Massa (NaN3) = 65 g

Explicação:

Para calcular a massa da azida de sódio, precisamos utilizar a equação de estado dos gases: pV = nRT

Onde p= pressão; V= volume; n= n° de mols; R= constante dos gases; T= temperatura em Kelvin.

pV= nRT ⇒ 700 * 40 = n * 62,3 * 300

n= 700 * 40/ 62,3 * 300 ⇒ n= 2800/18690

n= 1,5 mol de nitrogênio (N2)´´

Então em 40 L de gás nitrogênio temos 1,5 mol de N2.

Observando a equação balanceada, vemos que 2 mols de NaN3 geram 3 mols de N2, ou seja a proporção é de 2:3.

Assim, para descobrir a quantidade em mol de azida de sódio (NaN3), fazemos uma regra de três:

NaN3 ----------- N2

2 mols --------- 3 mols

x mols --------- 1,5 mol

x= 1 mol de NaN3´´

Massa molar (NaN3) = 65g, ou seja, em 1 mol de NaN3 temos 65 gramas.

Massa (NaN3) = 65g

Portanto, a massa de azida de sódio necessária para produzir 40 L de gás nitrogênio é de 65g.