Question

PROBLEMA VOLUMEN-VOLUMEN
1) Determina los volúmenes de dióxido de carbono y de agua que se producen, en condiciones normales de presión y temperatura, cuando se queman 50 litros de etano, C2H6. La reacción es:
2 C2H6 + 7 O2 4 CO2 + 6 H2O

Answer 1

Se calculó el volumen de dióxido de carbono y agua producidos, en condiciones normales de presión y temperatura, al quemar un volumen dado de etano. El resultado obtenido es: 100 L de CO₂ y 150 L de H₂O.

Ecuación química:

2 C₂H₆  +   7 O₂    →   4 CO₂  +  6 H₂O

Tenemos 50 litros de etano para la reacción. Calculemos número de moles de etano:

Usando la ecuación de estado de gases ideales : P . V = n. R. T

n = número de moles = P . V / R. T

P = 1 atm

T = 273 K

R = 0,082 atm. L / K. mol

Entonces:

n = (1 atm × 50 L ) /( (0,082 atm. L / K . mol ) × 273 K )

n = 2,23 moles

De la ecuación química tenemos que: 2 moles de etano producen 4 moles de CO₂ y 6 moles de H₂O, entonces calculamos cuánto CO₂ y H₂O se produce a partir de 2,23 moles de etano:

2 moles etano .........  4 moles CO₂

2,23 moles etano ...         X

X = (2,23 × 4 ) / 2 = 4,46 moles CO₂

Calculamos cuánto se produce de agua:

2 moles etano .........  6 moles H₂O

2,23 moles etano ...         X

X = (2,23 × 6 ) / 2 = 6,7 moles H₂O

Sabemos que, en condiciones normales de presión y temperatura, un mol de gas ideal ocupa un volumen de 22,4 litros. Podemos calcular el volumen que ocupan los moles producidos de dióxido de carbono y agua:

1 mol CO₂   .............  22,4 L

4,46 moles CO₂ ....     X

X = (4,46 × 22,4 ) / 1 = 100 L CO₂

1 mol H₂O   .............  22,4 L

6,7 moles H₂O ....     X

X = (6,7 × 22,4 ) / 1 = 150 L H₂O