la combustion de polvora negra (KNO3) produce dióxido de carbono nitrógeno. determina cuantos litros de gas medidos en TPN se desprenden en la combustión de 50 g de polvora segun la ecuación:
KNO3 (s)+ C (s) + S (s) = K2 S(s) + CO2 (g) + N2 (g)
sol: 22.18 L
Respuestas
Respuesta dada por:
154
Partimos de la reacción sin ajustar:
![\mathrm{KNO_{3}(s)+C(s)+S(s) \longrightarrow K_{2}S(s)+CO_{2}+N_{2}(g)} \mathrm{KNO_{3}(s)+C(s)+S(s) \longrightarrow K_{2}S(s)+CO_{2}+N_{2}(g)}](https://tex.z-dn.net/?f=+%5Cmathrm%7BKNO_%7B3%7D%28s%29%2BC%28s%29%2BS%28s%29+%5Clongrightarrow+K_%7B2%7DS%28s%29%2BCO_%7B2%7D%2BN_%7B2%7D%28g%29%7D+)
Y necesitamos que cumpla con la conservación de masa. Podríamos ajustarla por tanteo, por ejemplo empezando por los átomos de potasio.
En los reactivos tenemos un átomo de potasio, y en los productos hay 2. Una manera de resolver esto es colocar un coeficiente de 2 delante del nitrato de potasio:
![\mathrm{2KNO_{3}(s)+C(s)+S(s) \longrightarrow K_{2}S(s)+CO_{2}+N_{2}(g)} \mathrm{2KNO_{3}(s)+C(s)+S(s) \longrightarrow K_{2}S(s)+CO_{2}+N_{2}(g)}](https://tex.z-dn.net/?f=+%5Cmathrm%7B2KNO_%7B3%7D%28s%29%2BC%28s%29%2BS%28s%29+%5Clongrightarrow+K_%7B2%7DS%28s%29%2BCO_%7B2%7D%2BN_%7B2%7D%28g%29%7D+)
Los átomos de nitrógeno están ajustados. Podemos continuar con los de oxígeno: vemos que existen 6 átomos en los reactivos y solo 2 en los productos. Para solucionar esto agregamos un 3 como coeficiente del dióxido de carbono:
![\mathrm{2KNO_{3}(s)+C(s)+S(s) \longrightarrow K_{2}S(s)+3CO_{2}+N_{2}(g)} \mathrm{2KNO_{3}(s)+C(s)+S(s) \longrightarrow K_{2}S(s)+3CO_{2}+N_{2}(g)}](https://tex.z-dn.net/?f=+%5Cmathrm%7B2KNO_%7B3%7D%28s%29%2BC%28s%29%2BS%28s%29+%5Clongrightarrow+K_%7B2%7DS%28s%29%2B3CO_%7B2%7D%2BN_%7B2%7D%28g%29%7D+)
Pero esto afecta al ajuste del carbono. Así que habría que colocar un 3 en el carbono como reactivo. La ecuación queda balanceada entonces:
![\boxed{\mathrm{2KNO_{3}(s)+3C(s)+S(s) \longrightarrow K_{2}S(s)+3CO_{2}+N_{2}(g)}} \boxed{\mathrm{2KNO_{3}(s)+3C(s)+S(s) \longrightarrow K_{2}S(s)+3CO_{2}+N_{2}(g)}}](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cboxed%7B%5Cmathrm%7B2KNO_%7B3%7D%28s%29%2B3C%28s%29%2BS%28s%29+%5Clongrightarrow+K_%7B2%7DS%28s%29%2B3CO_%7B2%7D%2BN_%7B2%7D%28g%29%7D%7D)
Ya podemos usar la ley de proporciones definidas y nos solicitan el volumen de gas total a partir de 50 gramos de KNO₃. El término ''TPN'' significa a condiciones normales, por lo que diremos que un mol de gas se corresponde con 22.4 litros del mismo.
Para el dióxido de carbono:
![V_{ \mathrm{CO_{2} }}= 50 \ g \ \mathrm{KNO_{3} } \cdot \dfrac{1 \ mol \ \mathrm{KNO_{3}}}{101.1 \ g \ \mathrm{KNO_{3}}} \cdot \dfrac{3 \ mol \ \mathrm{CO_{2}}}{2 \ mol \ \mathrm{KNO_{3}}} \cdot \dfrac{22.4 \ l \ \mathrm{CO_{2}}}{1 \ mol \ \mathrm{CO_{2}}} \\ \\ \boxed{V_{ \mathrm{CO_{2} }}=16.62 \ [l] } V_{ \mathrm{CO_{2} }}= 50 \ g \ \mathrm{KNO_{3} } \cdot \dfrac{1 \ mol \ \mathrm{KNO_{3}}}{101.1 \ g \ \mathrm{KNO_{3}}} \cdot \dfrac{3 \ mol \ \mathrm{CO_{2}}}{2 \ mol \ \mathrm{KNO_{3}}} \cdot \dfrac{22.4 \ l \ \mathrm{CO_{2}}}{1 \ mol \ \mathrm{CO_{2}}} \\ \\ \boxed{V_{ \mathrm{CO_{2} }}=16.62 \ [l] }](https://tex.z-dn.net/?f=V_%7B+%5Cmathrm%7BCO_%7B2%7D+%7D%7D%3D+50+%5C+g+%5C+%5Cmathrm%7BKNO_%7B3%7D+%7D+%5Ccdot+%5Cdfrac%7B1+%5C+mol+%5C+%5Cmathrm%7BKNO_%7B3%7D%7D%7D%7B101.1+%5C+g+%5C+%5Cmathrm%7BKNO_%7B3%7D%7D%7D+%5Ccdot+%5Cdfrac%7B3+%5C+mol+%5C+%5Cmathrm%7BCO_%7B2%7D%7D%7D%7B2+%5C+mol+%5C+%5Cmathrm%7BKNO_%7B3%7D%7D%7D+%5Ccdot+%5Cdfrac%7B22.4+%5C+l+%5C+%5Cmathrm%7BCO_%7B2%7D%7D%7D%7B1+%5C+mol+%5C+%5Cmathrm%7BCO_%7B2%7D%7D%7D+%5C%5C+%5C%5C+%5Cboxed%7BV_%7B+%5Cmathrm%7BCO_%7B2%7D+%7D%7D%3D16.62+%5C+%5Bl%5D+%7D)
Para el nitrógeno molecular:
![V_{ \mathrm{N_{2} }}= 50 \ g \ \mathrm{KNO_{3} } \cdot \dfrac{1 \ mol \ \mathrm{KNO_{3}}}{101.1 \ g \ \mathrm{KNO_{3}}} \cdot \dfrac{1 \ mol \ \mathrm{N_{2}}}{2 \ mol \ \mathrm{KNO_{3}}} \cdot \dfrac{22.4 \ l \ \mathrm{N_{2}}}{1 \ mol \ \mathrm{N_{2}}} \\ \\ \boxed{V_{ \mathrm{N_{2} }}=5.54 \ [l] }} V_{ \mathrm{N_{2} }}= 50 \ g \ \mathrm{KNO_{3} } \cdot \dfrac{1 \ mol \ \mathrm{KNO_{3}}}{101.1 \ g \ \mathrm{KNO_{3}}} \cdot \dfrac{1 \ mol \ \mathrm{N_{2}}}{2 \ mol \ \mathrm{KNO_{3}}} \cdot \dfrac{22.4 \ l \ \mathrm{N_{2}}}{1 \ mol \ \mathrm{N_{2}}} \\ \\ \boxed{V_{ \mathrm{N_{2} }}=5.54 \ [l] }}](https://tex.z-dn.net/?f=V_%7B+%5Cmathrm%7BN_%7B2%7D+%7D%7D%3D+50+%5C+g+%5C+%5Cmathrm%7BKNO_%7B3%7D+%7D+%5Ccdot+%5Cdfrac%7B1+%5C+mol+%5C+%5Cmathrm%7BKNO_%7B3%7D%7D%7D%7B101.1+%5C+g+%5C+%5Cmathrm%7BKNO_%7B3%7D%7D%7D+%5Ccdot+%5Cdfrac%7B1+%5C+mol+%5C+%5Cmathrm%7BN_%7B2%7D%7D%7D%7B2+%5C+mol+%5C+%5Cmathrm%7BKNO_%7B3%7D%7D%7D+%5Ccdot+%5Cdfrac%7B22.4+%5C+l+%5C+%5Cmathrm%7BN_%7B2%7D%7D%7D%7B1+%5C+mol+%5C+%5Cmathrm%7BN_%7B2%7D%7D%7D+%5C%5C+%5C%5C+%5Cboxed%7BV_%7B+%5Cmathrm%7BN_%7B2%7D+%7D%7D%3D5.54+%5C+%5Bl%5D+%7D%7D)
Y ya solo debemos sumar ambos valores para obtener los litros totales.
![V_{total}=16.62+5.54 \\ \\ \boxed{ \boxed{V_{total} \approx 22.16 \ [l]}} V_{total}=16.62+5.54 \\ \\ \boxed{ \boxed{V_{total} \approx 22.16 \ [l]}}](https://tex.z-dn.net/?f=V_%7Btotal%7D%3D16.62%2B5.54+%5C%5C+%5C%5C+%5Cboxed%7B+%5Cboxed%7BV_%7Btotal%7D+%5Capprox+22.16+%5C+%5Bl%5D%7D%7D)
Y eso sería todo, ¡cuídate!
Y necesitamos que cumpla con la conservación de masa. Podríamos ajustarla por tanteo, por ejemplo empezando por los átomos de potasio.
En los reactivos tenemos un átomo de potasio, y en los productos hay 2. Una manera de resolver esto es colocar un coeficiente de 2 delante del nitrato de potasio:
Los átomos de nitrógeno están ajustados. Podemos continuar con los de oxígeno: vemos que existen 6 átomos en los reactivos y solo 2 en los productos. Para solucionar esto agregamos un 3 como coeficiente del dióxido de carbono:
Pero esto afecta al ajuste del carbono. Así que habría que colocar un 3 en el carbono como reactivo. La ecuación queda balanceada entonces:
Ya podemos usar la ley de proporciones definidas y nos solicitan el volumen de gas total a partir de 50 gramos de KNO₃. El término ''TPN'' significa a condiciones normales, por lo que diremos que un mol de gas se corresponde con 22.4 litros del mismo.
Para el dióxido de carbono:
Para el nitrógeno molecular:
Y ya solo debemos sumar ambos valores para obtener los litros totales.
Y eso sería todo, ¡cuídate!
Preguntas similares
hace 6 años
hace 9 años
hace 9 años
hace 9 años
hace 9 años