Question

La reacción del peróxido de Na2O2 con el CO2 se utiliza en los vehículos espaciales para retirar el CO2 del aire y generar O2 respirable.

Na202+CO2=NA2CO3+O2

a. Suponga que un tripulante respira a una velocidad de 4.5 L/min (27°C y 745 mmHg) y que la concentración de CO2 en el aire que se exhala es 3.5% por volumen. ¿Cuántos gramos de CO2 se producen en 24 horas?
b. ¿Cuántos días duraría un suministro de 3.65 Kg de Na2O2?

Answer 1

a)     m = 397.54 g CO2 .        

 b)   5.179  días   ;      5 días 4 horas y  18 min.

  Se procede a aplicar la ecuación de los gases y los factores de conversión correspondientes de la siguiente manera :

   

   Na2O2   + CO2    →   Na2CO3   + O2

       78g          44 g      

 

  a)   Vel= 4.5 L /min  

         T = 27ºC + 273 = 300 ºK

          P =  745 mmHg *1 atm /760 mmHg = 0.98 atm

        conc CO2 = 3.5% por volumen

          g CO2 =?

         t = 24 h

  b) t= ? días

      3.65 Kg Na2O2              

  4.5 L / min *1000 ml / 1 L * 3.5 ml CO2/ 100 ml * 60min/ 1h * 24h = 226800 ml CO2 * 1L CO2/ 1000 ml CO2 = 226.8 L CO2

           P* V =  n*R*T

           P *V = m*R*T /Pm

            se despeja m :

            m = Pm*P*V/R*T

            m = 44 g/mol *0.98 atm * 226.8 L / 0.082 L*atm/ºK*mol * 300ºK

 a)       m = 397.54 g CO2 .        

 b)  3.65 Kg Na2O2 * 1000 g/1 Kg = 3650 g Na2O2

      3650 g Na2O2 *   44 gCO2 / 78 gNa2O2 = 2058.97 g CO2

  V = m* R*T /P*Pm =2058.97 g* 0.082L*atm/ºK*mol * 300ºK/ 0.98 atm* 44g/mol   = 1174.64 Lts CO2

1174.64 L CO2 * 1000 ml CO2 /1 L CO2 * 100 ml / 3.5 ml Co2 * 1L/1000ml* 1 min/4.5 L * 1 h/ 60 min* 1 dia / 24 h = 5.179  días

     5 días 4 horas y  18 min.