STP에서 에어백 70.0 L 팽창에 필요한 NaN3 질량

STP에서 에어백 70.0 L 팽창에 필요한 NaN3 질량

자동차 에어백, sodium azide, NaN3

 

 

심한 충격으로 강철공이 스프링을 눌러 전기적으로 뇌관이 점화되면 자동차 에어백은 부풀게 된다. 이것은 다음 반응과 같이 아자이드화소듐(sodium azide, NaN3)이 폭발적으로 분해되어 발생하는 질소 기체 때문이다.

2NaN3(s) → 2Na(s) + 3N2(g)

STP에서 에어백이 70.0 L까지 팽창하려면, NaN3(s)가 몇 그램 필요한가?

 

 

Air bags are activated when a severe impact causes a steel ball to compress a spring and electrically ignite a detonator cap. This causes sodium azide (NaN3) to decompose explosively according to the following reaction:

2NaN3(s) → 2Na(s) + 3N2(g)

What mass of NaN3(s) must be reacted to inflate an air bag to 70.0 L at STP?

 

 

 

PV = nRT 로부터,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3097 )

 

에어백을 팽창시키는데 필요한 질소 기체의 mol수를 계산하면,

n = PV / RT

= [(1 atm) (70.0 L)] / [(0.0821 atm•L/mol•K) (273.15 K)]

= 3.12 mol N2

 

 

 

2NaN3 → 2Na + 3N2

 

NaN3 : N2 = 2 : 3 계수비(= 몰수비) 이므로,

3.12 mol N2 생성에 필요한 NaN3의 몰수를 계산하면,

NaN3 : N2 = 2 : 3 = ? mol : 3.12 mol

 

? = 2 × 3.12 / 3 = 2.08 mol NaN3

 

 

 

NaN3의 몰질량 = 65.0 g/mol 이므로,

2.08 mol NaN3의 질량을 계산하면,

2.08 mol × (65.0 g/mol) = 135.2 g NaN3

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

답: 135 g

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/3375 ] 26℃, 1.15 atm에서, 에어백의 부피가 36 L일 때, 질소 기체로 에어백을 채우려면, 몇 g의 NaN3가 분해되어야 할까?

 

 

 

[키워드] NaN3 기준문서, NaN3 분해 기준문서, STP air bag 70.0 L NaN3(s) gram