Dada a reação que ocorrem no acionamento dos airbags:
Se o airbag possui volume igual a 36 L e o gás nitrogênio está a uma pressão de
, numa temperatura de
, quantos gramas do
serão decompostos?
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma reação química onde o
se decompõe formando sódio (
) e gás nitrogênio (
). Sabemos o volume do airbag (36 litros), a pressão (1,15 atm) e a temperatura (26°C). Nosso objetivo é descobrir quantos gramas de
precisam se decompor para encher o airbag com gás nitrogênio nessas condições.
Para resolver isso, vamos precisar usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, temperatura e quantidade de gás. Também vamos usar a Estequiometria da reação para relacionar a quantidade de
produzida com a quantidade de
consumida.
Passo 2
Vamos começar convertendo a temperatura de Celsius para Kelvin, porque a Lei dos Gases Ideais usa a temperatura em Kelvin.
Passo 3
Agora, usamos a Lei dos Gases Ideais, que é dada por:
Onde:
-
é a pressão (1,15 atm), -
é o volume (36 L), -
é o número de moles de gás, -
é a constante dos gases ideais ( ), -
�� a temperatura em Kelvin (299,15 K).
Queremos encontrar
, então rearranjamos a fórmula:
Calculando:
Passo 4
Agora, analisamos a reação balanceada:
Isso nos diz que para cada 3 moles de
produzidos, precisamos de 2 moles de
. Vamos usar essa proporção para encontrar os moles de
necessários.
Resolvendo para
:
Passo 5
Agora, vamos converter os moles de
para gramas. Para isso, precisamos da massa molar do
.
A massa molar do
é:
- Na: 22,99 g/mol
- N: 14,01 g/mol × 3 = 42,03 g/mol
Total:
Então:
Resposta
Serão decompostos aproximadamente 73,15 gramas de
.