Problema n° 9 de estequiometria de las reacciones químicas, reactivos y productos - TP05
Enunciado del ejercicio n° 9
La reacción de la combustión completa del metano es:
CH₄ + O₂ ⟶ CO₂ + H₂O
Partiendo de 100 g de metano, se pide:
- Equilibrar la ecuación.
- Calcular el volumen de CO₂ obtenido en CNPT.
- Calcular los moles de oxígeno necesarios.
- Calcular los gramos de agua producidos.
Desarrollo
Datos:
mCH4 = 100 g
Solución
La ecuación estequiométrica balanceada es la siguiente:
CH₄ + 2·O₂ ⟶ CO₂ + 2·H₂O
Calculamos el mol de cada compuesto que interviene en la reacción:
CH₄: 12 g + 4·1 g = 16 g
2·O₂: 4·16 g = 64 g
CO₂: 12 g + 2·16 g = 44 g
2·H₂O: 2·(2·1 g + 16 g) = 36 g
CH₄ | + | 2·O₂ | ⟶ | CO₂ | + | 2·H₂O |
16 g | + | 64 g | = | 44 g | + | 36 g |
Calculamos el volumen de CO₂ obtenido:
16 g de CH₄ | ⟶ | 22,4 l de CO₂ |
100 g de CH₄ | ⟶ | VCO2 |
VCO2 = 100 g de CH₄·22,4 l de CO₂÷16 g de CH₄
Resultado, el volumen de CO₂ obtenido en CNPT es:
VCO2 = 140 l de CO₂
Calculamos los moles de oxígeno necesarios:
16 g de CH₄ | ⟶ | 2 moles de O₂ |
100 g de CH₄ | ⟶ | xO2 |
xO2 = 100 g de CH₄·2 moles de O₂÷16 g de CH₄
Resultado, los moles de oxígeno requeridos son:
xO2 = 12,5 moles de O₂
Calculamos la masa de agua producida:
16 g de CH₄ | ⟶ | 36 g de H₂O |
100 g de CH₄ | ⟶ | mH2O |
mH2O = 100 g de CH₄·36 g de H₂O÷16 g de CH₄
Resultado, la masa de agua obtenida es:
mH2O = 225 g de H₂O
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo determinar las cantidades de las sustancias reaccionantes y de los productos de reacción