Ejemplo de cómo determinar las cantidades de las sustancias reaccionantes y de los productos de reacción

Problema n° 8 de estequiometria - TP02

Enunciado del ejercicio n° 8

Calcular cuantos kilogramos y cuantos litros (en CNPT) de aire hacen falta para la combustión completa de 100 kg de pentano (C₅H₁₂). El contenido de oxígeno en el aire es del 21 % en volumen ó 23 % en peso.

Desarrollo

Datos:

m_pentano = 100 kg = 100.000 g

δ_aire = 1,29 g/dm³ (CNPT)

Solución

La ecuación estequiométrica de combustión completa es la siguiente:

C₅H₁₂ + 8·O₂ → 6·H₂O + 5·CO₂

Calculamos las masas de los moles que intervienen en la reacción en equilibrio:

C₅H₁₂: 5·12 g + 12·1 g = 72 g

8·O₂: 8·2·16 g = 256 g

6·H₂O: 6·(2·1 g + 16 g) = 108 g

5·CO₂: 5·(12 g + 2·16 g) = 220 g

C₅H₁₂	+	8·O₂	→	6·H₂O	+	5·CO₂
72 g	+	256 g	=	108 g	+	220 g

Primero calculamos la masa necesaria de "oxígeno puro" para la combustión.

Aplicamos regla de tres simple:

72 g de C₅H₁₂	→	256 g de O₂
100.000 g de C₅H₁₂	→	m_O2

m_O2 = 100.000 g de C₅H₁₂·256 g de O₂÷72 g de C₅H₁₂

m_O2 = 355.556 g de O₂

Luego calculamos la masa de aire necesario.

23 % de O₂	→	355.556 g
100 % de O₂	→	m_aire

m_aire = 100 % de O₂·355.556 g÷23 % de O₂

m_aire = 1.545,9 kg de aire

Para calcular el volumen de aire usamos la densidad:

δ =	m
	V

V =	m
	δ

V_aire =	355.556 g
	1,29 g/dm³

V_aire = 1.195.808 dm³

Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

San Martín. Buenos Aires. Argentina.

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