Question

como calculamos la cantidad de gas carbonico que produce un automovil al consumir cinco galones de gasolina

Answer 1

La reacción química sería combinando el octano C₈H₁₈ con oxígeno. Al final se libera agua y dióxido de carbono:

C₈H₁₈ + O₂ ⇒ H₂O + CO₂

Si ajustas esa ecuación por el método que más te guste deberás obtener:

2 C₈H₁₈ + 25 O₂ ⇒ 18 H₂O + 16 CO₂

Partimos de 5 galones de gasolina (que es un dato de volumen), y que llevaremos a centímetros cúbicos:

$5Gal* \frac{4.55l}{1Gal}* \frac{1 cm^{3} }{0.001l}=22730.5cm^{3}$

Lo llevamos a cm³ porque he obtenido el dato de internet de la densidad promedio de la gasolina, que es:

ρ$_{gasolina}=0.68g/ cm^{3}$

Podemos calcular la masa de gasolina en los 5 galones entonces:

$m_{gasolina}=$ρ$_{gasolina} V_{gasolina}$

$m_{gasolina}=(0.68g/cm^{3})(22730.5cm^{3})=15456.7g$

Se necesitará calcular la masa molar del octano y del dióxido de carbono. Esto se hacía con las masas atómicas:

C = 12 u
                 ⇒    C₈H₁₈ = 8(12) + 1(18) = 114u
H = 1u  
                 ⇒     CO₂ = 1(12) + 2(16) = 44 u
O = 16u 

Esto implica que la masa molar del C₈H₁₈ es 114 g/mol y del CO₂ es 44 g/mol. Ya podemos utilizar las proporciones:

$m_{CO_{2} }=15456.7g C_{8} H_{18}* \frac{1mol C_{8}H_{18} }{114g C_{8} H_{18} }* \frac{16molC O_{2} }{2mol C_{8} H_{18} }* \frac{44gCO_{2} }{1molC O_{2} }$

Si resuelves eso obtienes la masa de CO₂ en gramos:

$m_{C O_{2} }=47726.07g=47.7kg$

Y esa sería la cantidad liberada. También se podría expresar en litros y todo está en función de cómo lo pida el problema pero ese sería el procedimiento.

Un saludo.