Question

Cuando se queman por completo 500g de gasolina C8H18 ¿ que volumen de CO2 se produce a la presion atmosferica normal y a una temperatura de 18 grados centigrados?

C8H18+ O2 - Co2 + H2O

si reaccionan 320g de O2 con la cantidad mencionada de gasolina ¿ cuantos gramos de CO2 y H2O se producirán realmente?

Answer 1

En primer lugar vamos a ajustar la reacción de combustión de la gasolina:

$C_8H_{18} + \frac{25}{2}O_2\ \to\ 8CO_2 + 9H_2O$

Los 500 g de gasolina, expresados en mol, son:

$500\ g\ C_8H_{18}\cdot \frac{1\ mol}{114\ g} = 4,38\ mol\ C_8H_{18}$

Aplicamos la estequiometría de la reacción:

$4,38\ mol\ C_8H_{18}\cdot \frac{8\ mol\ CO_2}{1\ mol\ C_8H_{18}} = 35,04\ mol\ CO_2$

El volumen se calcula a partir de la ecuación de los gases ideales:

$PV = nRT\ \to\ V = \frac{nRT}{P} = \frac{35,04\ mol\cdot 0,082\frac{atm\cdot L}{K\cdot mol}\cdot 291\ K}{1\ atm} = \bf 836,12\ L\ CO_2$

Si son 320 g de oxígeno los que reaccionan, tendremos que ver quién se acaba antes, si el oxígeno o la gasolina (reactivo limitante). Para ello debemos convertir en mol la masa de oxígeno:

$320\ g\ O_2\cdot \frac{1\ mol}{32\ g} = 10\ mol\ O_2$

En este caso los 4,38 mol de gasolina reaccionan con 10 mol de oxígeno. Si aplicamos la estequiometría de la reacción veremos que se acaba antes el oxígeno que la gasolina, ya que reaccionan 12,5 mol de oxígeno por cada mol de gasolina. Debemos calcular la masa de productos a partir de los moles de oxígeno, por ser el reactivo limitante:

$10\ mol\ O_2\cdot \frac{8\ mol\ CO_2}{12,5\ mol\ O_2} = 6,4\ mol\ CO_2$

$10\ mol\ O_2\cdot \frac{9\ mol\ H_2O}{12,5\ mol\ O_2} = 7,2\ mol\ H_2O$

Convertimos a masa ambos datos:

$6,4\ mol\ CO_2\cdot \frac{44\ g}{1\ mol} = \bf 281,6\ g\ CO_2$

$7,2\ mol\ H_2O\cdot \frac{18\ g}{1\ mol} = \bf 129,6\ g\ H_2O$