El alcohol amílico se quema a través de la siguiente reacción: C2H11OH + O2 → CO2 + H2O a) ¿Cuántos gramos de CO2 se obtendrán por gramo de alcohol quemado? b) ¿Cuántos moles de O2 reaccionaran con un mol de alcohol? c) ¿Cuántos litros de CO2 se obtendrán en condiciones normales a partir de un mol de alcohol? ¿Y a la temperatura de 20ºC si el rendimiento es del 95%?
Respuestas
Se obtienen 0,88 gramos de CO2 por gramo de alcohol quemado
Reacciona 1 mol de O2 por cada mol de alcohol
Se obtendrán 24,436 litros de CO2 en condiciones normales
A 20ºC y 95 % de rendimiento se obtendrían 22,82 litros
Explicación:
a) ¿Cuántos gramos de CO2 se obtendrán por gramo de alcohol quemado?
La estequiometría de la reacción nos indica que por cada 1 mol de alcohol se produce un mol de CO2, se llevan los gramos a moles, con el peso molecular del alcohol
PMC2H11OH = 2*C + 12*H + 1*O = 2*12 +12*1 + 1*16 = 52 g/mol
mol = masa/PM = 1 g/52g/mol = 0,02 mol
0,02 mol C2H11OH *(1 CO2/ 1 C2H11OH) = 0,02 mol CO2
Se calculan los gramos de CO2 con el peso molecular
PMCO2 = 1*C + 2*O = 1*12 + 2* 16 = 44 g/mol
masa = PM*mol = 44g/mol*0,02mol = 0,88 g CO2
b) ¿Cuántos moles de O2 reaccionan con un mol de alcohol?
Según la estequiometría de la reacción 1 mol de alcohol reacciona con 1 mol de O2
c) ¿Cuántos litros de CO2 se obtendrán en condiciones normales a partir de un mol de alcohol?
Como nos hablan de condiciones normales o estándar se utiliza la ecuación de gases ideales PV = nRT, sabiendo que 1 mol de alcohol produce 1 mol de CO2
Se despeja V, y se sustituyen los valores T = 298 K, P = 1 atm
V = 1mol * 0,082 L*atm/Kmol * 298K/ 1 atm = 24,436 Litros
¿Y a la temperatura de 20ºC si el rendimiento es del 95%?
Al variar el rendimiento indica que no se forma un mol de CO2, sino el 95% es decir
0,95*1mol = 0,95 mol
Se sustituyen estos nuevos moles en la ecuación de gases ideales a 20ºC (293 K)
V = 0,95 mol * 0,082 L*atm/Kmol * 293K/ 1 atm = 22,82 Litros