Exercice N°4 : Le gonflement, en 40 ms, des airbags des automobiles par du diazote est assuré par une série de réactions chimiques.
Le générateur de gaz est constitué de pastilles contenant de l'azoture de sodium (`NaN_3`), du nitrate de potassium (`KNO_3`) et de la silice (`SiO_2`).
1) Au moment du choc, un système électrique fournit l'énergie nécessaire au déclenchement d'une première réaction. L'azoture de sodium se décompose, libère le volume de diazote (`N_2`) nécessaire au gonflement de l'airbag et produit du sodium métallique (`Na`).
Données : M(Na) = 23 g/mol ; M(N) = 14 g/mol ;
Volume molaire = 24 L/mol
a) Equilibrer l'équation bilan de cette réaction. (Toutes les cases doivent contenir un chiffre entier le plus petit possible)
`NaN_3` --> `N_2` + `Na` b) Le dispositif de déclenchement de l'airbag d'une automobile contient 97,5 g d'azoture de sodium. Quel volume de diazote obtient-on lors de sa décomposition ?
Le nombre de moles d'azoture de sodium ayant réagi est .Pour 2 moles d'azoture de sodium, on obtient
moles d'azote, donc pour
moles d'azoture de sodium, on obtiendra
moles d'azote.
Le volume d'azote obtenu est litres.2) Le sodium réagit très violemment avec l'eau; sa réaction avec le nitrate de potassium permet de l'éviter. Les produits obtenus au cours de cette seconde réaction sont de l'oxyde de potassium (`K_2O`), de l'oxyde de sodium (`Na_2O`) et du diazote.
Equilibrer l'équation bilan de cette réaction. (Toutes les cases doivent contenir un chiffre entier le plus petit possible)
`Na` + `KNO_3` --> `K_2O` + `Na_2O` + `N_2` Une troisième réaction `K_2O` + `Na_2O` + `SiO_2` --> `K_2Na_2SiO_4` permet de transformer les oxydes de sodium et de potassium en un produit totalement inoffensif.