Question

C. Qué cantidad de dióxido de carbono (CO2) se produce a partir de 13 gramos de propano (CO2) al 94% de pureza y 12 gramos de oxígeno (O2) con pureza del 81%, con un rendimiento de reacción del 84%. C3H8 + O2 → CO2 + H2O

Answer 1

Se tiene la reacción química de combustión de propano y, para cantidades disponibles de reactivos, se pide calcular la cantidad de dióxido de carbono producido con un rendimiento de reacción determinado. El resultado es: 6,74 g CO₂ (84% rendimiento de reacción).

Ecuación química balanceada:

C₃H₈  + 5 O₂    →   3 CO₂  +  4 H₂O

Peso molecular de C₃H₈ = 3 (12) + 8 = 44 g / mol

Peso molecular O₂ = 32 g/mol

Peso molecular CO₂ = 44 g/mol

Reactivos disponibles:

Propano:  13 gramos al 94% pureza

Oxigeno:  12 gramos 81 % pureza

Calculemos la disponibilidad de reactivos (puros) :

13 g propano 94% pureza   ⇒   g propano puro = (13 × 94) / 100 = 12,22 g

12 g oxigeno 81% pureza   ⇒   g oxigeno puro = (12 × 81) / 100 = 9,72 g

De la ecuación química:

5 moles de oxigeno reaccionan con 1 mol de propano

5 (32) g oxigeno reaccionan con 44 g propano

g propano / g oxigeno = 44 / 160 = 0,275

De las cantidades de reactivos (puros) disponibles:

g propano / g oxigeno = 12,22 / 9,72 =  1,26

El reactivo limitante es el oxigeno

Calculemos dioxido de carbono que se produce con los reactivos disponibles:

5 (32) g O₂ ............  3 (44) g CO₂    (De la ecuación química)

9,72 g O₂    ...........           X

X = 9,72 g O₂ × 3 (44) g CO₂ / 5 (32) g O₂     ⇒    X = 8,02 g  CO₂

Se producirían 8,02 g  CO₂ a partir de los reactivos disponibles, con un 100% de rendimiento de reacción. Calculemos cuánto  CO₂ se producirá si el rendimiento de reacción es 84%:

rendimiento = ( CO₂ (84% rend) /  CO₂ (100% rend) ) × 100

84 =  ( CO₂ (84% rend) / 8,02 ) × 100

0,84 × 8,02 = CO₂ (84% rend)    ⇒       CO₂ (84% rend) = 6,74 g