Para determinar el grado de contaminación del aire por monóxido de carbono CO gaseoso en las proximidades de un horno de combustión se tomó una muestra de 24.7L de aire contaminado ( densidad del aire=1.20g/L), la cual se hizo pasar a través de pentaóxido de yodo I2O5 sólido, a una temperatura de 15°C.
El CO presente en el aire se convirtió completamente en dióxido de carbono CO2 gaseoso y se produjo una cantidad correspondiente de yodo I2 gaseoso, según la siguiente ecuación química
I2O2 (s) + CO (g) ➡️ CO2 (g) + I2 (g)
Los vapores de I2 se recogieron en una solución acuosa que contenía un exceso de yoduro de potasio KI, convirtiéndolos completamente en ión triyoduro I3-, según la siguiente ecuación química balanceada
I2 (g) + KI (aq) ➡️ KI3 (aq) (I2 + I- ➡️ I3-)
Todo el ión I3- formado se puso a reaccionar con 14.65 mL de una solución acuosa trisulfato de sodio Na2SO3 0.00214 M, según la siguiente ecuación química
Na2S2O3 (aq) ➡️ 2Na+ (aq) + (S2O3)2- (aq)
I3- (aq) + (S2O2)2- (aq) ➡️ I (aq) + (S4O6)2- (aq)
Realizar los cálculos necesarios y luego determinar si la muestra de aire analizada satisface la norma oficial, que permite una concentración máxima de 50 ppm (m/m) CO en aire
Respuestas
La concentración de CO en la muestra de aire es de 74.22 ppm, por lo tanto la muestra analizada no satisface la norma oficial.
Explicación:
Considerando la concentración de la solución de Na₂SO₃:
Moles de S₂O₃²⁻= 0.00214 mol/L * 0.01465 L= 3.14 x 10⁻⁵ mol S₂O₃²⁻
Considerando la estequiometría de la reacción:
I₃⁻ + 2S₂O₃²⁻ ⇒ 3I⁻ + S₄O₆⁻²
Las moles de I₃⁻ que reaccionan son:
Moles de I₃⁻ = 3.14 x 10⁻⁵ mol S₂O₃²⁻ * (1 mol I₃⁻ / 2 mol S₂O₃²⁻) = 1.57 x 10⁻⁵ mol I₃⁻
La cantidad de I₂ que reacciona completamente con KI (reactivo en exceso) para producir el ión I₃⁻ es:
Moles de I₂= 1.57 x 10⁻⁵ mol I₃⁻ * (1 mol I₂ / 1 mol I₃⁻ )= 1.57 x 10⁻⁵ mol I₂
Considerando la primera reacción que tiene lugar:
I₂O₅ (s) + 5CO (g) ⇒ 5CO₂ (g) + I₂(g)
Cómo el CO se consumió completamente, la cantidad de CO que reacciona para formar I₂ es:
Moles de CO= 1.57 x 10⁻⁵ mol I₂ * (5 mol CO / 1 mol I₂)= 7.85 x 10⁻⁵ mol CO
Para determinar las partes por millón se utiliza la siguiente expresión:
ppm= (peso de la sustancia analizada / peso total)*10⁶
Considerando la masa molar:
M(CO)= 28.01 g/mol
Masa de CO= 7.85 x 10⁻⁵ mol * 28.01 g/mol= 2.2 x 10⁻³ g CO
Teniendo en cuenta la densidad del aire:
Masa del aire= 24.7 L * 1.20 g/L= 29.64 g
ppm= (2.2 x 10⁻³ / 29.64)*10⁶= 74.22
Respuesta:
q onda parros
Explicación: