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:
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 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 | ⟶ | 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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