Os airbags automotivos enchem-se quando a azida de sódio, NaN3, decompõe-se rapidamente em seus elementos constituintes:
2 NaN3(s) 2 Na(s)+3 N2(s)
Quantos gramas de NaN3 são necessários para formar 6,0 g de gás nitrogênio? R 9 , 2 8 g

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa descobrir quantos gramas de azida de sódio ( NaN3) são necessários para formar 6,0 g de gás nitrogênio ( N2). Para isso, vamos usar estequiometria, que é a parte da química que lida com as quantidades de reagentes e produtos nas reações químicas. Vamos precisar da equação balanceada da reação e das massas molares dos compostos envolvidos.

Passo 2

Primeiro, vamos dar uma olhada na equação química balanceada que descreve a decomposição da azida de sódio:
2 NaN3(s) 2 Na(s) + 3 N2(g)
Essa equação nos mostra que 2 mols de NaN3 produzem 3 mols de N2. Essa relação molar vai ser essencial para calcular a quantidade que a gente precisa.

Passo 3

Agora, vamos calcular a massa molar de cada composto envolvido. A massa molar é a massa de um mol de uma substância e é calculada somando as massas atômicas dos elementos que a compõem.
  • Para NaN3:
    • Sódio (Na): aproximadamente 23 g/mol
    • Nitrogênio (N): aproximadamente 14 g/mol
    • Então, NaN3 tem uma massa molar de 23 + (3 times 14) = 23 + 42 = 65 g/mol
  • Para N2:
    • Nitrogênio (N): 14 g/mol
    • Então, N2 tem uma massa molar de 2 times 14 = 28 g/mol

Passo 4

Agora, vamos usar a massa de N2 que queremos produzir para encontrar quantos mols isso representa. Usamos a fórmula:
mols = massamassa molar
Para N2:
mols de N2 = 6,0 g28 g/mol approx 0,214 mol

Passo 5

Com os mols de N2 em mãos, vamos usar a relação molar da equação balanceada para encontrar os mols de NaN3 necessários. Da equação:
2 NaN3 3 N2
Então, para cada 3 mols de N2, precisamos de 2 mols de NaN3. Vamos montar uma proporção:
2 molNaN33 molN2 = x molNaN30,214 molN2
Resolvendo para x:
x = 23 times 0,214 approx 0,143 molNaN3

Passo 6

Agora que sabemos quantos mols de NaN3 precisamos, vamos converter isso para gramas usando a massa molar que calculamos antes (65 g/mol):
massa de NaN3 = 0,143 mol times 65 g/mol approx 9,28 g

Resposta

São necessários aproximadamente 9,28 g de NaN3 para formar 6,0 g de gás nitrogênio.

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