[Resuelto] Reacción de combustión
El aire está compuesto aproximadamente de 21% de O2 y 79% de N2 (molar).
Un combustible se quema de acuerdo con la siguiente reacción:
Si se queman 10 moles de CH4 utilizando 100 moles de aire, la cantidad de moles de O2 que sobra es aproximadamente
A. 95
B. 1
C. 90
D. 5
Pregunta enviada por Majandro
Un combustible se quema de acuerdo con la siguiente reacción:
CH4 + 202 -----> CO2 + 2H20
Si se queman 10 moles de CH4 utilizando 100 moles de aire, la cantidad de moles de O2 que sobra es aproximadamente
A. 95
B. 1
C. 90
D. 5
Pregunta enviada por Majandro
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Publicado por
Felipe Calvo
Ingeniero Industrial y Magíster en Estadística de la Universidad Nacional de Colombia. Consultor en políticas públicas y docente universitario. Conoce más de mi trabajo. Instagram: Felipe CalvoTwitter: @feliperspicuo |
La saqué por reactivo límite. No sé por qué al principio me hizo pensar tanto si la resolución es tan sencilla... Pero bueno, aquí vamos:
CH4 + 202 -----> CO2 + 2H20
Interpretación molar:
1 mol CH4 + 2 mol 2O2 -----> 1 mol CO2 + 2 mol H20
Se dice que el aire posee 21% de 0xígeno, y luego que el CH4 reacciona con AIRE, por lo que tomar las 100 moles que nos dan para realizar el problema sería algo erróneo.
Así que lo que estaría realmente reaccionando son 21 moles de 02 con 10 moles de CH4.
Queremos saber entonces, cuánto es lo que verdaderamente producirían las 10 moles de CH4 en esa reacción para así poder determinar el exceso de O2 que nos queda.
1 mol CH4 - 2 mol O2
10 mol CH4 - X
X = 20 mol O2
Vale, concluimos entonces que SOLO podrían reaccionar 20 mol O2 con esos 10 de CH4 ¿Y cuántos son los que tenemos? 21, ¿Verdad?
21 mol O2 - 20 mol O2 = 1 mol O2, que sería el exceso.
La respuesta es B.
Espero que el análisis y la explicación sean correctas, sino que me corrija alguien please. Gracias :D.
Corrijo esta parte de mi análisis:
"Queremos saber entonces, cuánto es lo que verdaderamente producirían las 10 moles de CH4..."
Ya que no es lo que produciría, si no lo que REACCIONARÍA con esas 10 moles de CH4, puesto que los productos no no son necesarios tenerlos en cuenta en el ejercicio.
Si tomamos 10Mol de Ch4 esta nos produce 10 Mol de C02 Ahora como el aire tiene 21% de O2 esto nos da igual a 21 mol de 02................. Ahora tomamos esas 21 mol de 02 y calculamos cuantas mol de C02 se producen..... 21mol02 x 1mol de CO2 /2molde02=10.5MOL DE C02. como vemos el reactivo limite es el CH4(el de menor valor), es decir q las 10mol de Ch4 reaccionaron completamente..por tanto quedo un exeso de 02...... calculamos el exeso: 10molC02 X 2Mol de 02 / 1molde C02=20mol02 Por tano el exceso es la cantidad inicial -cantidadquereacciono es decir 21 - 20 = 1mol de exceso para 02