Question

E. la siguiente reacción es de combustión del etanol, a partir de ella realizar los siguientes cálculos: C2H11OH + O2  CO2 + H2O - ¿Cuántos gramos de CO2 se obtienen por la combustión de 10 gramos de etanol? - ¿Cuántos litros de dióxido de carbono se obtendrán en condiciones normales a partir 5 gramos de etanol y 2 gramos de O2?

Answer 1

Parte 1.

1) Balancea la ecucacion para obtener las proporciones molares

2C2H11OH + 9O2 -> 4CO2 + 12H2O

proporciones

2 mol C2H11OH : 9 mol O2 : 4 mol CO2 : 12 mol H2O

2) Convierte los datos a numeros de moles, usando la masa molar del etanol

Masa molar de C2H11OH: 2*12 g/mol + 12*1g/mol + 16 g/mol = 52g/mol

#mol = masa / masa molar = 10 g / 52 g/mol = 0,1923 mol
 
3) Calcula la cantidad que se relaciona con 0,1923 mol de etanol, usando la proporcion estequiometrica

[4 mol CO2 / 2 mol etanol ] * 0.1923 mol etanol = 0,3486 mol CO2

Convierte a gramos, multiplicando por la masa molar del CO2.

masa molar del CO2 = 12g/mol + 2*16g/mol = 44 g/mol

gramos de CO2 = 0.3486 mol * 44 g/mol = 16,92 g

Respuesta: 16,9 g    


Parte 2.

Debes obtener el numero de moles de gas para luego convertir a litros, suponiendo comportamiento de gas ideal.

1) Convierte los datos a moles

5 g C2H11OH / 52 g/mol = 0,09615 mol C2H11OH

2 g O2 / 32 g/mol = 0,0625 mol O2

2) Calcula la proporcion dada y compara con la proporcion teorica para conocer si alguno de los compuestos es reactivo limitante (se consume todo, mientras permanece parte sin reaccionar del otro).

0,09615mol C2H11OH / 0,0625mol O2  = 2,12   > 2/9 => hay C2H11OH en exceso y el limitante es O2.

Por tanto, reacciona todo el O2 y lo usamos para encontrar la cantidad de CO2 producido

[4molCO2 / 9mol O2] * 0,0625 mol O2 = 0,02778 mol CO2

 3) calcula el volumen, sabiendo que a condiciones normales 1 mol de gas ideal ocupa 22,4 litros

22,4 litros / mol * 0,02778 mol = 0,622 litros

Respuesta: 0,622 litros

Answer 2

*La expresión correcta del Etanol es: C2H5OH*

El primer paso es balancear la ecuación:

C2H5OH + 302→ 2CO2 + 3H2O

Calculamos el PM de cada componente de la reacción con nuestra tabla periódica:

¿ mg CO2 por 10g C2H5OH?

PM(peso molecular) C2H5OH= 46,07 g/mol ; PM CO2= 44,01 g/mol

mCO2= 10g C2H5OH= $( \frac{1mol C2H5OH}{46,07 g/mol C2H5OH} ) ( \frac{44,01 g/mol CO2}{2 mol CO2} )$

mCO2= 4.78 g "cantidad de CO2 presente en la reacción"
 

¿ volumen de CO2 por 5g de C2H5OH y 2g O2? 

condiciones normales: T= 273,15 ºK ; P=1 atm

peso CO2= 1,842 g/l ; PM O2= 32 g/mol

Reactivo límite:

mO2= 5g C5H5OH $( \frac{1 mol C2H5OH}{46,078 g/mol C2H5OH} ) ( \frac{32g/mol O2}{3 mol O2} )$

mO2= 1,16 gramos necesarios

m C2H5OH= 2g O2 $( \frac{3 mol O2}{32 g/mol O2} ) ( \frac{46,078 g/mol C2H5O2}{1 g/mol C2H5O2} )$

mC2H5OH= 8,63 g necesarios C2H5OH (reactivo límite)

nCO2= 5g C2H5OH$( \frac{1mol C2H5OH}{46,079 g/mol C2H5OH} ) ( \frac{1}{2mol CO2} )$

nCO2= 0,0543 g/mol CO2

V= nRT/P= [(0,0543 mol)(0,082atm*L/ mol ºK)](273,15 ºK)/1 atm 

V=1,22L CO2

Los litros necesarios de dióxido de carbono que se obtienen a partir de 5g de etanol y dos gramos de O2: V=1,22L CO2