Stöchiometrie?

Hallo, die Aufgabe ist Natriumazidportion setzt beim Zerfall 118 Liter Stickstoff frei. Berechne die Masse an Natrium, die zur Herstellung einer solchen Natriumazidportion notwendig ist.

Answer 1

[indiachinacook]

NaN₃ ⟶ Na + 1½ N₂

Aus einem Mol Natriumazid werden also 1½ mol Stickstoff. Wir wollen 118 l Stick­stoff­gas, und um das in Stoffmenge umzurechnen, brachen wir eine Temperatur und einen Druck. Als Druck soll man wahrscheinlich gewöhnlichen Luftdruck (≈1 bar) neh­men, aber bei der Temperatur ist es schwierig:

• Die Reaktion tritt oberhalb von 300 °C auf und erzeugt soviel Energie, daß sich das Gas auf über 1000 °C aufheizt. Als NaN₃ noch in Airbags verwedet wurde, waren die so gebaut, daß sich das Gas Durch Expansion auf ≈150 °C abkühlt. Das wäre also die Temperatur im aufgeblähten Airbag, und bei dieser Temperatur ent­spre­chen V=118 l einer Stoffmenge von n=pV/(RT)=3.35 mol
• Andererseits kann man auch simpel Raumtemperatur (25 °C) nehmen, dann ist n=4.76 mol.
• Vielleicht wollen sie aber auch eine andere Temperatur, idk idc

Die Stoffmenge Natriumazid ist in jedem Fall ⅔ der Stoffmenge des Stickstoffs, und da NaN₃ genau ein Na-Atom enthält, ist die Stoffmenge Na gleich der von NaN₃. Für die Berechnung mit Raumtemperatur bekommt man als n(N₂)=4.76 mol ⇒ n(Na)=n(NaN₃)=⅔n(N₂)=3.17 und m(Na)=nM=73 g.