Question

O funcionamento do airbag se dá por meio de uma mistura de reagentes: azida sódica (NaN3), nitrato de potássio (KNO3) e dióxido de silício (SiO2) no interior de uma bolsa que entra em contato com uma faísca elétrica, produzindo gás nitrogênio. São os fortes deslocamentos de nitrogênio quente que inflam o airbag a uma velocidade de 320 km/h.O processo de produção do gás nitrogênio ocorre em duas etapas: 1a etapa: decomposição da azida de sódio: 2 NaN3(s) → 2 Na(s) + 3 N2(g)2a etapa: inativação do sódio metálico: 10 Na(s) + 2 KNO3(s) → K2O(s) + 5 Na2O(s) + N2(g) As massas molares (g/mol) são Na = 23 e N = 14; já o volume molar = 22,4 L/mol.Qual é, aproximadamente, a massa de azida de sódio necessária para inflar um airbag de 11 litros, sabendo que os rendimentos das reações nas etapas 1 e 2 são de 50% e 100%, respectivamente? A 43,3 g B 39,9 g C 32,5 g D 20,3 g E 16,3 g

#SAS
#VESTIBULAR

Answer 1

A alternativa correta será B) 39,9 g.

A decomposição de azida de sódio irá gerar Na(s) com rendimento de 50% na proporção de 1:2, e N2 na proporção de 1:3.

(65 g)*2 →  (23 g)*2*0,5 Na + (28 g)*3*0,5 N2

130 g  → 23 g Na + 42 g N2

Já na segunda etapa, a inativação do sódio (Na) gera N2(g) com rendimento de 100% na proporção de 10:1, que remete a um rendimento de 10:1 = 1:0,1 a partir da azida de sódio.

Sendo assim, a formação de N2(g) a partir da azida será na proporção de 1:(3*0,5 + 0,1) = 1:1,6.

Portanto, podemos escrever o seguinte esquema relacionando a formação de gás nitrogênio a partir da azida:

130g NaN₃ ---- 1,6 mol N₂ ---- 35,84 L  N₂

X g NaN₃ --------------------------- 11 L N₂

X = 130 *11/35,84 = 39,9 g (opção b)

Espero ter ajudado!