Problema n° 10 de estequiometria de las reacciones químicas, reactivos y productos - TP06
Enunciado del ejercicio n° 10
En un motor a reacción alimentado con butano, C₄H₁₀, ¿qué masa de oxígeno líquido deberá utilizarse por kilogramo de butano para conseguir la combustión completa? Plantear la reacción balanceada.
Desarrollo
Datos:
mC4H10 = 1 kg = 1.000 g
Solución
La ecuación estequiométrica balanceada es la siguiente:
2·C₄H₁₀ + 13·O₂ ⟶ 8·CO₂ + 10·H₂O
Calculamos el mol de cada compuesto que interviene en la reacción:
C₄H₁₀: 4·12,01115 g + 10·1,00797 g = 58,1243
O₂: 2·15,9994 g = 31,9988 g
CO₂: 12,01115 g + 2·15,9994 g = 44,00995 g
H₂O: 2·1,00797 g + 15,9994 g = 18,01534 g
Calculamos las masas de los moles que intervienen en la reacción balanceada, la suma de las masas de ambos miembros debe ser igual:
2·C₄H₁₀ | + | 13·O₂ | ⟶ | 8·CO₂ | + | 10·H₂O |
2·58,1243 g | + | 13·31,9988 g | = | 8·44,00995 g | + | 10·18,01534 g |
116,2486 g | + | 415,9844 g | = | 352,0796 g | + | 180,1534 g |
Calculamos la masa de oxígeno necesaria:
116,2486 g de C₄H₁₀ | ⟶ | 415,9844 g de O₂ |
1.000 g de C₄H₁₀ | ⟶ | x g de O₂ |
x = | 1.000 g de C₄H₁₀·415,9844 g de O₂ |
116,2486 g de C₄H₁₀ |
x = 3.578,404 g
Resultado: la masa de oxígeno (líquido o gaseoso, la masa no varía) necesaria para la combustión completa es 3,58 kg.
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo calcular las masas de las sustancias reaccionantes y de los productos de reacción