Hava yastıkları, bir kimyasal tepkime sonucu açığa çıkan azot gazı sayesinde şişer

Question Answer
1

Hava yastıkları, bir kimyasal tepkime sonucu açığa çıkan azot gazı sayesinde şişer. Bu kimyasal tepkimede kullanılan madde oda koşullarında katı halde bulunan "sodyum azür (NaN_{3})"dür.
Otomobil, gelen herhangi bir darbe etkisiyle hava yastığı (airbag) kontrol ünitesi darbeyi algılayarak, kapsülün ateşlenmesini sağlar. Kapsülün ateşlenmesi, hava yastığı (airbag) kontrol ünitesi tarafından gönderilen elektrikli sinyal ile olur. Ateşlenen kapsül; önünde bulunan sodyum azür tabletlerini aşağıda belirtilen kimyasal reaksiyona sokar ve N_{2} gazı çıkışını sağlar.
2NaN_{3}(k) \rightarrow 2Na(k) + 3N_{2}(g)
Buna göre, 0,65 kilogram sodyum azür bulunduran bir aracın 27 ^\circ C sıcaklıkta deniz kenarında seyir hâlindeyken kaza yapması sonucu şişen hava yastığı kaç litre N_{2} gazı ile dolar? ( NaN_{3}: 65 g/mol)
A) 130
B) 164
C) 195
D) 246
E) 369

Hava yastıkları, bir kimyasal tepkime sonucu açığa çıkan azot gazı sayesinde şişer.
Hava yastıkları, bir kimyasal tepkime sonucu açığa çıkan azot gazı sayesinde şişer.1024×768 244 KB

2

Kimyasal Tepkimelerde Gaz Hacmi Hesaplama ve İdeal Gaz Yasası

:light_bulb: KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Kimyasal tepkime stokiyometrisi ile açığa çıkan gazın mol sayısı bulunur ve deniz seviyesindeki (P = 1\text{ atm}) hacmi İdeal Gaz Denklemi olan P \cdot V = n \cdot R \cdot T bağıntısı kullanılarak hesaplanır.

:brain: ÇÖZÜM ADIMLARI

Adım 1 — Sodyum Azürün (\text{NaN}_3) Mol Sayısını Bulma
Tepkimede kullanılan bileşiğin kütlesi gram birimine çevrilir: m = 0{,}65\text{ kg} = 650\text{ g}. Mol kütlesi M_A = 65\text{ g/mol} olduğuna göre:

n_{\text{NaN}_3} = \frac{m}{M_A} = \frac{650\text{ g}}{65\text{ g/mol}} = 10\text{ mol}

Adım 2 — Tepkime Stokiyometrisinden \text{N}_2 Gazının Mol Sayısını Belirleme
2\text{NaN}_3(k) \rightarrow 2\text{Na}(k) + 3\text{N}_2(g) tepkimesine göre 2\text{ mol} \text{NaN}_3 katısından 3\text{ mol} \text{N}_2 gazı açığa çıkar:

n_{\text{N}_2} = 10\text{ mol} \times \frac{3}{2} = 15\text{ mol}

Adım 3 — İdeal Gaz Yasası ile Hacmi (V) Hesaplama

  • Basınç (deniz kenarı): P = 1\text{ atm}
  • Sıcaklık: T = 27 + 273 = 300\text{ K}
  • Gaz sabiti: R = 0{,}082\text{ L}\cdot\text{atm}/(\text{mol}\cdot\text{K})
P \cdot V = n \cdot R \cdot T \implies 1 \cdot V = 15 \cdot 0{,}082 \cdot 300
V = 15 \cdot 24{,}6 = 369\text{ L}

:white_check_mark: CEVAP: E) 369 (V_{\text{N}_2} = 369\text{ L})

:warning: SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: “Deniz kenarı” ifadesi açık hava basıncının 1\text{ atm} olduğunu belirtir. 300\text{ K} sıcaklıkta R \cdot T çarpımı pratik olarak 0{,}082 \times 300 = 24{,}6 değerine eşit olup işlem kolaylığı sağlar.