A química salvando vidas: Airbags

1. Simulação do funcionamento do Airbag.

A busca para aumentar a segurança nos carros levou à evolução de tecnologias e assim surgiu o Airbag. Mas você sabe como funciona? Provavelmente você nem pensava que por trás dele existisse conhecimentos químicos como a cinética.

Nele há um sensor de colisão ligado por um filamento com uma pastilha de azoto de sódio (NaN3). Este é formado por um acelerômetro e um circuito integrado que analisa a velocidade do veículo. Ele é programado para ignorar pequenas diminuições de velocidades, mas se a desaceleração for maior de 16Km/h, é enviado um sinal elétrico que faz com que o sistema de enchimento se aqueça. Existe uma quantidade de energia mínima para que a reação aconteça, ou seja, a energia de ativação. Essa energia serve para quebrar as ligações dos reagentes para que eles possam se e combinar com novas ligações formando os produtos. Além disso, o sistema atinge uma temperatura de 300 °C, pois um dos fatores que influencia a velocidade de reação é a temperatura. Quanto maior a temperatura, maior é a energia do sistema, mais rápido é a velocidade da reação.

2.Funcionamento do Airbag.

No interior do sistema existe três substancia: azoto sódico, nitrato de potássio e oxido de silício. Quando o dispositivo é ativado acontecem três reações. A primeira é a decomposição da pastilha de azoto sódico (NaN3) em sódio metálico e o gás de azoto (reação 1). É esse gás que vai inflar a bolsa feita por um polímero (como nylon) com alta resistência ao impacto. Como o sódio produzido na primeira reação é muito reativo, e é necessário ser neutralizado. Para isso é utilizado o nitrato de potássio (KNO3) como mostra a reação 2 abaixo. Observe que há formação de mais gás de nitrogênio. Os óxidos produzidos pode trazer risco ao meio ambiente e as pessoas. Por isso ela reage com dióxido de silício (SiO₂), e como produto obtemos silicatos alcalinos (vidro em pó).

1)  2NaN_3(s) à 2Na_(s) + 3N_2(g)   

                                                                                         

2)  10Na_(s) + 2KNO_3(s) à K₂O_(s) +5Na₂O_(s) + N_2(g)  

                                                            

 ₃₎  K₂O_(s) + Na₂O_(s) + SiO_2(s) à silicato alcalino                                            

A cinética foi fundamental para realizar o airbag, pois em um acidente acontece tudo muito rápido e por consequência ele deve inflar em um piscar de olhos. A velocidade em que ele infla pode atingir 320 Km/h, evitando que os passageiros colidem contra as partes sólidas do veículo, assim é evitado danos maiores. É importante dizer que o airbag sozinho não é muito eficaz, e por isso é indispensável o uso do cinto de segurança.  

Referências: 

1.http://www.infoescola.com/curiosidades/quimica-do-airbag/

2.http://profvicenteneto.blogspot.com.br/2013/01/a-quimica-do-airbag-das-reacoes.html
Imagem 1: 
 http://imguol.com/c/entretenimento/2014/07/10/teste-de-impacto-do-volkswagen-up-no-latin-ncap-1404998127448_615x300.png

Imagem 2. 
 http://www.alunosonline.com.br/upload/conteudo/images/funcionamento-do-airbag.jpg