Question

Escribe la reacción de combustión del etano (C2H6) y ajústala. b) (1 punto) Sabiendo que el gas natural contiene un 20% en masa de etano, calcula el volumen de CO2 (medido en condiciones normales) que se desprende durante la combustión de 10,5 kg de gas natural. c) (1 punto) ¿Qué volumen de aire se necesita para quemar los 10,5 kg de gas natural si el aire contiene un 21% (en moles) de O2? d) (0,6 puntos) ¿Qué volumen de CO2 se obtendría si la reacción tuviera un rendimiento del 80%?

Answer 1

Respuesta:

Explicación:

a)

C2H6 + 7/2 O2   2 CO2 + 3 H2O

o, si se prefiere

2 C2H6 + 7 O2  ⇔  4 CO2 + 6 H2O

b)

En 10500 g (10,5 kg) de gas natural hay

10500 · 20 / 100 = 2100 g de etano, que corresponden a

2100 g / 30 g/mol = 70 mol C2H6

Como nos preguntan el volumen de CO2 producido, haremos la proporción con el CO2 (usaré la segunda forma del ajuste):

70 mol C2H6 · 4 mol CO2 / 2 mol C2H6 = 140 mol CO2

que ocupan un volumen en c. n. dado por

P·V = n·R·T

1 atm · V(L) = 140 mol · 0,082 (atm·L/mol·K) · 273 K

V = 3134 L (3,134 m^3)

c)

Primero calcularemos el número de moles de O2 necesario:

70 mol C2H6 · 7 mol O2 / 2 mol C2H6 = 245 mol O2

Si el O2 está al 21% (en moles) en el aire, necesitaremos

245 · 100 / 21 = 1167 mol aire, que ocupan un volumen, en c. n. dado por

1 · V(aire) = 1167 · 0,082 · 273

V(aire) = 26124 L (26,124 m^3)

d)

El CO2 que se forma teóricamente es el calculado antes, pero con un rendimiento del 80%

70 mol C2H6 · 4 mol CO2 / 2 mol C2H6 · 80 / 100 = 112 mol de CO2 reales

1 · V = 112 · 0,082 · 273

V = 2507,2 L CO2