(Pucpr 2016) O airbag é um equipamento de segurança na forma de bolsas infláveis que protege os ocupantes de veículos em caso de acidente e tem como princípio fundamental reações químicas. Esse dispositivo é constituído de pastilhas contendo azida de sódio e nitrato de potássio, que são acionadas quando a unidade de controle eletrônico envia um sinal elétrico para o ignitor do gerador de gás. A reação de decomposição da azida de sódio (NaN₃) ocorre a 300 ºC e é instantânea, mais rápida que um piscar de olhos, cerca de 20 milésimos de segundo, e desencadeia a formação de sódio metálico e nitrogênio molecular, que rapidamente inflam o balão do airbag. O nitrogênio formado na reação é um gás inerte, não traz nenhum dano à saúde, mas o sódio metálico é indesejável. Como é muito reativo, acaba se combinando com o nitrato de potássio, formando mais nitrogênio gasoso e óxidos de sódio e potássio, segundo as reações a seguir:


Considerando uma pastilha de 150 g de azida de sódio com 90% de pureza, o volume aproximado de gás nitrogênio produzido nas condições ambientes é de: Dados: Volume molar de gás nas condições ambientes 25 l/mol e massa molar do NaN₃ = 65 g/mol.





Quando formos trabalhar com equações a primeira coisa que temos que fazer é balanceá-las.

Nós temos 2 reações em sequência, vamos começar analisando a primeira, inicialmente nós consideramos 1 mol para cada substância





No lado esquerdo nós temos 1 NaN₃, se em 1 molécula há 1 átomo de N, então em 1 mol de azida temos 1 mol de N.

No lado direito temos 1 mol de N₂ e se 1 molécula de nitrogênio tem 2 átomos de N em 1 mol de N₂ temos 2 mols de N, as quantidades nos lados esquerdo e direito diferem, então precisamos balancear a equação (igualar o N e todos os outros elementos nos 2 lados).


Se colocarmos 3/2 mols de N₂



igualamos o N (3 mols de cada lado) e o sódio já estava balanceado.




Aplicando o mesmo raciocínio para a segunda equação temos ela balanceada





O próximo passo quando trabalhamos com reações em cadeia é montar a equação global.

Primeiro nós identificamos a substância comum nos produtos da 1ª reação e nos reagentes da 2ª






depois nós temos que igualar as quantidades de Na, basta multiplicar todos os coeficientes da 1ª equação por 10






eliminamos ela






e por fim somamos as duas






Agora podemos calcular o que a questão pede.

10 mols de azida formam 16 de nitrogênio







150 gramas de NaN₃ equivalem a quantos mols sabendo que 1 mol tem 65 g?



Sendo assim \(x = \large{ {150} \over {65} }\) produzem …







porém ela tem 90% de pureza, basta multiplicar \(x = \large{ {150} \over {65} }\) por 0,9




Se cada mol de gás ocupa 25 L, 3,312 mols ocupam 82,8 L.





Gabarito letra d.


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