Question

2. Una mezcla de propano y butano ocupan cierto volumen a la presión total de 16 cmHg. La mezcla se quema con suficiente cantidad de oxígeno. El CO2 producido tiene presión de 60 cmHg a igual volumen, determinar:
a) Calcular la fracción de propano en la mezcla.

Answer 1

Una mezcla de propano y butano ocupan cierto volumen a la presión total de 16 cmHg. La mezcla se quema con suficiente cantidad de oxígeno. El CO2 producido tiene presión de 60 cmHg a igual volumen, determinar:

a) Calcular la fracción de propano en la mezcla.

                                 C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O

                              2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O

Ley de los gases ideales: V x P = n x R x T

Entonces:

  V  =  n CO2 = n mezcla              (ecuación 1)

  ``````    ``````````` `   ```````````````

   RT    PCO2     P mezcla

Ahora:     n mezcla = n CH3H8 + n C4H10

Según las ecuaciones estequiométricas de las reacciones, el número de moles de CO2 producidos:

n CO2 = 1 mol C3H8  x  1 mol CO2

                                        ````````````````

                                         1 mol C3H8  

n mol C3H8   = n CO2

n CO2 = 1mol C4H10  x  8 mol CO2

                                        ```````````````

                                         2 mol C4H10

n CO2 = 4nC4H10

igualar  los moles:  n mol C3H8   +  4nC4H10

Sustituir en ecuación 1

   V   =  n CO2 = n mezcla              (ecuación 1)

  ``````     `````````````     ```````````````

   RT      PCO2     P mezcla

n mol C3H8   +  4nC4H10          =   n mezcla

``````````````````````````````````````````````````````         ``````````````````````

           P CO2                                 P mezcla

Buscar la fraccion molar:

a)

n mezcla =  n mol C3H8   +  4nC4H10     =     XC3H8 + X C4H10

``````````````````   ``````````````````````````````````````````````````````        

P mezcla                  P CO2

b) la fracción molar = 1

XC3H8 + X C4H10 = 1

c) entonces:

n mezcla   =   XC3H8 + 4(1 - C3H8

``````````````````          

P mezcla              

d)  resolver

 XC3H8 = 4 - (PCO2)

                      ````````````````

                      P mezcla

PCO2 = 60 cmHg

P mezcla = 16 cmHg

XC3H8 = 4 - ( 60 cmHg)

                    ````````````````````````

                        16 cmHg

X C3H8 = 0.25

XC4H10 = 1 - 025 = 075