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Eletrotécnica

Anhanguera
4) A segurança automotiva moderna depende fortemente da química dos gases para o funcionamento dos airbags. O sistema baseia-se na decomposição extremamente rápida da azida de sódio (NaN3) disparada por um choque veicular. A reação química é representada por: 2NaN3 (s) → 2Na (s) + 3N2 (g). O gás nitrogênio (N2) produzido é o responsável por inflar a bolsa instantaneamente, protegendo o motorista. Para o projeto de um novo veículo, um engenheiro precisa que o airbag tenha um volume final de 60 litros e uma pressão interna de 1,2 atm quando a temperatura dos gases atingir 27 °C (300,15 K) logo após a reação. Para realizar os cálculos estequiométricos, deve-se utilizar a Lei dos Gases Ideais e as massas molares dos elementos envolvidos (Na = 23 g/mol; N = 14 g/mol). A constante universal dos gases a ser utilizada é R = 0,082 L·atm/K·mol. Com base nos dados fornecidos e na estequiometria da reação, qual a massa aproximada de azida de sódio (NaN3) necessária para inflar o airbag nas condições especificadas? Selecione uma alternativa: a) 63,4 g b) 94,8 g c) 126,8 g d) 189,6 g e) 253,5 g
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Valéria Liliane Silva

há 6 dias

Respostas

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há 6 dias

Vamos resolver passo a passo: 1. Dados: - Volume (V) = 60 L - Pressão (P) = 1,2 atm - Temperatura (T) = 300,15 K - R = 0,082 L·atm/K·mol - Reação: 2 NaN3 → 2 Na + 3 N2 2. Calcular o número de mols de N2 usando a equação dos gases ideais: PV = nRT → n = PV / RT n = (1,2 atm × 60 L) / (0,082 × 300,15) n ≈ (72) / (24,613) n ≈ 2,926 mol de N2 3. Relação estequiométrica da reação: 2 mol NaN3 produzem 3 mol N2 Logo, para 2,926 mol N2, a quantidade de NaN3 será: NaN3 (mol) = (2 mol NaN3 / 3 mol N2) × 2,926 mol N2 NaN3 (mol) ≈ (2/3) × 2,926 ≈ 1,951 mol NaN3 4. Calcular a massa molar do NaN3: Na = 23 g/mol N = 14 g/mol × 3 = 42 g/mol Massa molar NaN3 = 23 + 42 = 65 g/mol 5. Calcular a massa de NaN3 necessária: massa = mol × massa molar = 1,951 × 65 ≈ 126,8 g Resposta correta: c) 126,8 g

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