Você com certeza já se pegou pensando em como funciona um airbag. É uma dúvida interessante para algo que está popularizado atualmente! Baseia-se na reação de decomposição de azida de sódio, e na relação estequiométrica da reação.

A importância da relação estequiométrica da reação

O primeiro carro nacional com esse dispositivo de segurança foi inserido no mercado em 1996 pela Fiat e hoje o airbag é um dos itens de segurança obrigatórios por lei. Os airbag’s são dispositivos de segurança importantes para assegurar que o condutor e/ou passageiros não sofram ferimentos graves em casos de acidentes.

Agora vamos ao que interessa! Existem diferentes tipos de airbags e todos eles funcionam analogamente a uma almofada aliviando o impacto, ou seja, dissipa a força de colisão em uma área de contato maior. Mas você ou alguém pode estar pensando, antes de pesquisar sobre isso, que esse dispositivo de segurança inflável funciona simplesmente com um compressor interno ou outro dispositivo para injetar ar sobre pressão. Desculpe meus camaradas, mas a resposta envolve mais ciência do que está esperando, e reúne alguns conceitos que você viu ou verá na Química. Caso não tenha visto ou apenas se interesse em entender, aqui será apresentado um breve resumo para você ficar por dentro:
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Primeiramente vamos entender como acontece o mecanismo de acionamento que, em geral, ocorre através de um sensor de detecção frontal que fecha um circuito elétrico e insufla o airbag. Tal sensor é acionado quando o veículo sofre um grande impacto. Agora vamos passar para o sistema que insufla o airbag. O sensor, depois de acionado, gera um impulso elétrico inflamando uma pequena cápsula (pellet) que contém uma mistura de azida de sódio (NaN3), nitrato de potássio (KNO3) e dióxido de silício (SiO2), ambos no estado sólido. Uma reação química rápida decompõe a azida de sódio em nitrogênio (N2) ou “gás azoto”, que preenche um saco de nylon ou poliamida. O gás se desloca a incríveis velocidades de 240 a 400 km/h. Para se ter uma ideia, todo o processo que foi explicado do acionamento à formação do gás ocorre na escala de tempo de milissegundos (40 ms), gerando a quantidade exata de gás para preencher o saco que chamamos de airbag.
O processo ocorre de tal maneira que, após terminar de insuflar o saco, o gás escapa pelas aberturas e em aproximadamente 2s já estará à pressão atmosférica. Isso ocorre porque devido à pressão interna no saco inflável, no momento da expansão do gás, ele se tornará tão duro quanto uma pedra. Por essa razão, a depender da força do impacto, da posição do passageiro ou do condutor entre outras variáveis, mesmo com o uso do airbag como dispositivo de segurança, os ocupantes do veículo ainda podem se machucar, mas essa tecnologia reduz o risco de lesões graves. Como a ciência evolui constantemente, já existem novos dispositivos elétricos de segurança ajustados para minimizar o efeito negativo provocado pela rápida expansão do gás no saco que compõe o airbag.
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Agora você pode estar se questionando! Aonde está a química que não podemos ver em relação ao que ocorre no airbag? Qual a relação com o conteúdo de Química que nós estudamos no colégio? É referente à relação estequiométrica da reação. De acordo com a quantidade de reagentes no pellet, teremos um volume definido de gás nitrogênio no saco do airbag. Isso se deve à relação estequiométrica da reação. Aproximadamente, 130 gramas de azida de sódio são capazes de gerar 67 litros de gás nitrogênio. Se quisermos um airbag maior, precisaremos de uma quantidade maior no pellet de reagentes proporcional ao volume de nitrogênio que será formado.

A quantidade de massa dos reagentes e a sua relação com a quantidade de produtos formados nas reações químicas é explicada através das Leis Ponderais, que incluem a Lei de Proust e de Lei de Lavoisier. Tais leis contribuíram para o avanço da Química como ciência experimental, sendo essenciais para o estudo da estequiometria, mas não pense que esse tema se encerra aqui. Em outra oportunidade estaremos aprofundando mais sobre as leis ponderais sua importância e aplicações no nosso dia a dia.
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