Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 4.1 - Ex. 110
Os air bags de automóveis contém cristais de azida de sódio, , que, durante uma colisão, decompõem-se rapidamente para dar gás nitrogênio e o metal sódio. O gás nitrogênio liberado no processo infla instantaneamente o air bag. Suponha que o gás nitrogênio liberado se comporta como um gás ideal e que o volume dos sólidos produzidos é negligenciável (e pode ser ignorado). a) Calcule a massa (em gramas de azida de sódio) necessária para gerar gás nitrogênio suficiente para encher um air bag de , em e . b) Qual é a raiz quadrada da velocidade quadrática média das moléculas do gás formadas?
Passo 1
Letra a)
Oi, galerinha! Tudo bom? Para calcularmos a massa (em gramas de azida de sódio) necessária para gerar gás nitrogênio suficiente para encher um air bag de , em e , primeiro devemos encontrar quantos mols de nitrogênio possuí esse balão, assim, pela equação geral dos gases ideias temos:
Precisamos de lembrar de passar °C para K, somando .
Agora precisamos montar a equação química, para correlacionar o gás nitrogênio com a azida!
Passo 2
A equação balanceada da azida de sódio decomposta se dá:
Temos que para cada são produzidos . Fazendo uma regra de 3, podemos descobrir quantos mols de são necessários para gerar .
Agora, calculamos o número de mols da azida de sódio necessário:
Relacionando o número de mols com a massa molar, temos a massa necessária para a reação:
Substituindo os valores
Passo 3
Letra b)
A velocidade quadrada média das raízes das moléculas de N2 pode ser calculada a partida da seguinte fórmula:
Tendo a massa molar de N2 = 28,02 g.mol-1, R = 8,314 J.mol-1. K-1, convertendo ° C para K e g para kg, obtemos:
Resposta
a) ;
b) .