Problema n° 8 de estequiometria de las reacciones químicas, reactivos y productos - 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:
mpentano = 100 kg = 100.000 g
δaire = 1,29 g/dm³ (CNPT)
Solución
La ecuación estequiométrica de combustión completa es la siguiente:
C₅H₁₂ + 8·O₂ ⟶ 6·H₂O + 5·CO₂
Calculamos el mol de cada compuesto que interviene en la reacción:
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 | ⟶ | mO2 |
mO2 = 100.000 g de C₅H₁₂·256 g de O₂÷72 g de C₅H₁₂
mO2 = 355.556 g de O₂
Luego calculamos la masa de aire necesario.
23 % de O₂ | ⟶ | 355.556 g |
100 % de O₂ | ⟶ | maire |
maire = 100 % de O₂·355.556 g÷23 % de O₂
maire = 1.545,9 kg de aire
Para calcular el volumen de aire usamos la densidad:
δ = | m |
V |
V = | m |
δ |
Vaire = | 355.556 g |
1,29 g/dm³ |
Vaire = 1.195.808 dm³
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo de cómo determinar las cantidades de las sustancias reaccionantes y de los productos de reacción