19. Suponga que 16.04g de metano al 73 % de pureza, CH4, se queman con 18.7 gramos de oxígeno al 85% de pureza ¿Cuáles son los productos de reacción? Cuál es la ecuación balanceada de la reacción? ¿Qué masa de ambos productos requiere para la combustión completa del metano? Cuál es la cantidad de moles que sobran del reactivo en exceso
Respuestas
Para la reacción de combustión del metano, se realizan cálculos estequiométricos, teniendo determinadas cantidades de reactivos.
Reactivos:
16,04 g de metano al 73 % pureza ⇒ g metano = 16,04 × 0,73 = 11,71 g
18,7 g oxigeno al 85% de pureza ⇒ g oxigeno = 18,7 × 0,85 = 15,9 g
La ecuación que representa la reacción de combustión del metano es:
CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O
Los productos de la reacción son: dióxido de carbono (CO₂) y agua (H₂O)
Para la combustión completa del metano, se requiere: 2 moles de oxigeno (64 g ) y 1 mol de metano (16 g ) , según la ecuación química.
masa molar del CH₄: 16 g/mol
masa molar del O₂: 32 g/mol
De los reactivos que tenemos: 11,71 g metano y 15,9 g oxigeno
oxigeno / metano = 15,9 / 11,71 = 1,36
De la ecuación química:
oxigeno / metano = 64 / 16 = 4
Entonces, de los reactivos disponibles, el reactivo en exceso es el metano.
16 g metano ....... 64 g oxigeno
X 15,9 g oxigeno
X = ( 15,9 × 16 ) / 64 = 4 g metano
Reaccionan 4 g de metano, entonces sobran (11,71 - 4 ) = 7,71 g
moles de metano que sobran = 7,71 g / 16 g/mol = 0,5 mol