Question

Con la reacción química ajustada anterior, calcular:
CH4 + 2O2 ->CO2 + 2H2O
1. Los moles de dióxido de carbono que se obtienen con 18 g de
metano
2. Los gramos de metano necesarios para conseguir 0’2 moles de
agua.
3. Los gramos de agua que se obtienen con 22 g de oxígeno.
4. Los gramos de dióxido de carbono que se obtienen con 5 g de
oxígeno, si el rendimiento de la reacción es del 80%.

Answer 1

A partir de la ecuación química que representa la reacción entre metano y oxigeno para formar dióxido de carbono y agua, se pide realizar cálculos y se obtienen los resultados siguientes:

1. Moles de CO₂ obtenidos con 18 g CH₄ = 1,125

2. Gramos de CH₄ necesarios para obtener 0,2 moles de H₂O = 1,6

3. Gramos de agua que se obtienen con 22 g de oxigeno = 12,375

4. Se obtienen 2,75 gramos de CO₂ a partir de 5 gramos de oxigeno (80% rendimiento)

CH₄  +  2O₂   →   CO₂  +  2H₂O

1. Calcularemos los moles de CO₂ que se producen a partir de 18 g de CH₄

Convertimos 18 g de CH₄ a moles:

Peso molecular del CH₄ = 16 g/mol

Entonces:   18 g  / 16 g /mol = 1,125 mol

De la ecuación química tenemos que:

1 mol de CH₄ produce 1 mol de CO₂, entonces con 1,125 mol de CH₄ se obtendrian 1,125 mol de CO₂.

2. Para calcular gramos de metano necesarios para obtener 0,2 mol de agua, tenemos que:

1 mol de metano ----------  2 mol de agua

            X              ----------  0,2 mol de agua

X = (0,2 mol agua x 1 mol metano) / 2 mol agua = 0,1 mol metano

Se requiere de 0,1 mol de metano para producir 0,2 mol de agua.

Convertimos los moles de metano a gramos:

gramos de metano = 0,1 mol x 16 g /mol = 1,6

3. Para calcular los gramos de agua que se obtienen con 22 gramos de oxigeno, tenemos lo siguiente:

Peso molecular del agua = 18 g/mol

2 (32) g oxigeno --------- 2 (18 ) g agua

22 g oxigeno      ---------           X

X = gramos de agua = ( 36 x 22 ) / 64  =  12,375 g

4. Según la ecuación quimica, a partir de 64 gramos de oxigeno se produce 1 mol (44 gramos) de CO₂, entonces podemos calcular cuántos gramos de CO₂ se producirían a partir de 5 gramos de oxigeno:

64 gramos O₂   -----------  44 gramos CO₂

5 gramos O₂     -----------         X

X =  gramos CO₂ =  (44 x 5 ) / 64 = 3,4375 g

Si el rendimiento de la reacción es 80%, entonces:

( CO₂ producido / 3,4375 ) = 0,80

CO₂ producido = 2,75 g