Respuesta:
Para resolver este problema, podemos utilizar la ecuación del gas ideal para encontrar el volumen de N2 (g) producido. Primero, necesitamos calcular la cantidad de sustancia de N2 (g) producida a partir de la reacción de descomposición.
1. Calcular la cantidad de sustancia de NaN3:
Para esto, necesitamos convertir la masa de NaN3 a moles utilizando su masa molar.
Masa molar de NaN3 = 65 g/mol
Cantidad de sustancia de NaN3 = Masa / Masa molar
Cantidad de sustancia de NaN3 = 0.400 g / 65 g/mol
Cantidad de sustancia de NaN3 = 0.00615 moles de NaN3
2. Usar los coeficientes estequiométricos para relacionar la cantidad de sustancia de NaN3 con la cantidad de sustancia de N2:
Según la ecuación balanceada, 2 moles de NaN3 producen 3 moles de N2.
Por lo tanto, la cantidad de sustancia de N2 producida es:
Cantidad de sustancia de N2 = (3/2) * Cantidad de sustancia de NaN3
Cantidad de sustancia de N2 = (3/2) * 0.00615 moles
Cantidad de sustancia de N2 = 0.009225 moles
Ahora que tenemos la cantidad de sustancia de N2 (g), podemos usar la ecuación del gas ideal para encontrar el volumen a condiciones dadas:
PV = nRT
Donde:
P = presión en atmósferas
V = volumen en litros
n = cantidad de sustancia en moles
R = constante del gas ideal (0.0821 L·atm/(K·mol))
T = temperatura en kelvin
Despejando V, obtenemos:
V = nRT / P
Sustituyendo los valores conocidos:
n = 0.009225 moles
R = 0.0821 L·atm/(K·mol)
T = 25°C + 273.15 = 298.15 K
P = 0.980 atm
V = (0.009225 moles)(0.0821 L·atm/(K·mol))(298.15 K) / 0.980 atm
V ≈ 0.230 litros
Por lo tanto, se obtuvo aproximadamente 0.230 litros (o 230 mililitros) de N2 (g) medidos a 25°C y 0.980 atm a partir del calentamiento y descomposición de la muestra de azida de sodio.
