2 NaN3(s) 2 Na(s)+3 N2(g)
a. Quantos mols de N2 são produzidos pela decomposição de 1,50 mol de NaN3?
b. Quantos gramas de NaN3 são necessários para formar 10,0 g de gás nitrogênio?
c. Quantos gramas de NaN3 são necessários para produzir 10,0 pés ^3 de gás nitrogênio, aproximadamente o tamanho de um airbag automotivo, se o gás tiver uma densidade de 1,25 g/L?

Passo 1

Beleza, temos a reação de decomposição do azida de sódio:
2,NaN3(s);longrightarrow;2,Na(s);+;3,N2(g)
Isso é um exercício de estequiometria (Química Geral). Para resolver, vamos precisar de duas coisas básicas:
1) entender a razão molar que vem dos coeficientes (2 mol de NaN₃ geram 3 mol de N₂);
2) converter massa em mol (e vice-versa) usando massa molar.
No item © ainda vamos converter volume em L e usar densidade para achar massa de N₂ antes de voltar à estequiometria.

Passo 2

Item (a): “Quantos mols de N2 saem de 1,50 mol de NaN3?”
  1. A razão molar é
nN2nNaN3=32
2) Logo
nN2=nNaN3times32=1,50times32=2,25 mol

Passo 3

Item (b): “Quantos gramas de NaN3 para formar 10,0 g de N2?”
  1. Primeiro converto massa de N2 em mol:
$$n_{\mathrm{N}2}=\frac{m{\mathrm{N}2}}{M{\mathrm{N}_2}}
=\frac{10{,}0;g}{28{,}02;g/mol}\approx0,357;mol. nN2=mN2MN2 =10,0;g28,02;g/molapprox0,357;molãén_{\mathrm{NaN}3}=n{\mathrm{N}_2}\times\frac{2}{3}
=0,357\times\frac{2}{3}\approx0,238;mol. nNaN3=nN2times23 =0,357times23approx0,238;molM_{\mathrm{NaN}_3}=22{,}99+3\times14{,}01=65{,}02;g/mol,$$
$$m_{\mathrm{NaN}3}=n{\mathrm{NaN}3}\times M{\mathrm{NaN}_3}
=0,238\times65{,}02\approx15{,}5;g.$$

Passo 4

Item ©: “Quantos gramas de NaN3 para 10,0 pés³ de N2 (densidade 1,25 g/L)?”
  1. Converto volume de ft³ para L:
10,0;ft^3times28,3168;Lft^3approx283,2;L
2) Massa de N2 usando densidade:
$$m_{\mathrm{N}_2}=\rho\times V
=1{,}25;\frac{g}{L}\times283{,}2;L\approx354;g. mN2=rhotimes V =1,25;gLtimes283,2;Lapprox354;gn_{\mathrm{N}_2}=\frac{354}{28{,}02}\approx12{,}63;mol.$$
  1. Aplico razão estequiométrica pra achar mols de NaN₃:
N2
5) Converto em massa de NaN₃:
nN2=35428,02approx12,63;mol

Resposta

a) 2,25 mol de N₂
b) 15,5 g de NaN₃
c) 548 g de NaN₃

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