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

Problema n° 8 de estequiometria

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·O26·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 C5H12256 g de O2
100.000 g de C5H12mO2

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 O2355.556 g
100 % de O2maire

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 (Administrador de Fisicanet)

San Martín. Buenos Aires. Argentina.

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