Question

¿Qué volumen de aire medido a CN se requiere para quemar completamente 100 g de gasolina, supuesto que la misma contiene partes iguales por peso de hexano, C6H14, y heptano, C7H16, y que el aire contiene un 20% de oxígeno?
R/. 1.2 x 103 L

Answer 1

El volumen de aire medido a CN que se requiere para quemar 100 g de gasolina es 1.2 x 10³ L

Explicación:

Como la gasolina contiene partes iguales en peso de hexano y heptano, tienen lugar dos reacciones.

Considerando que se da una combustión completa:

2C₆H₁₄ + 19O₂ ⇒    12CO₂ + 14H₂O

C₇H₁₆ + 11O₂ ⇒   7CO₂ +  8H₂O

Para la reacción con hexano:

Moles de hexano:

Considerando la masa molar:

M (C₆H₁₄)= 86.18 g/mol

moles C₆H₁₄= 50 g * (1 mol/ 86.18 g)= 0.58 mol C₆H₁₄

Cantidad de oxígeno necesario:

Moles O₂= 0.58 mol C₆H₁₄ *(19 mol O₂/ 2 mol C₆H₁₄)=5.51 mol O₂

Para la reacción con heptano:

Moles de hexano:

M (C₇H₁₆)= 100.21 g/mol

moles C₇H₁₆= 50 g * (1 mol/ 100.21 g)= 0.50 mol C₇H₁₆

Cantidad de oxígeno necesario:

Moles O₂= 0.50 mol C₇H₁₆ *(11 mol O₂/ 1 mol C₇H₁₆)=5.50 mol O₂

Cantidad total de O₂= 5.50 + 5.51= 11.01 mol O₂

Cómo el aire contiene un 20% de oxígeno:

yO₂= NO₂/ Naire

Naire= NO₂/ yO₂

Naire= 11.01/0.2= 55.05 moles de aire

Volumen de aire requerido:

De la Ley de Gases Ideales:

PV= nRT

V= nRT/P

A condiciones normales: P= 1 atm, T= 273 K (0°C)

R= 0.082 atm L/ mol K

Reemplazando:

V= ((55.05 mol)(0.082 atm L/ mol K)(273 K) / (1 atm)

V= 1232.35 L= 1.2 x 10³ L

Se requieren 1.2 x 10³ L de aire a condiciones normales