Relación volumétrica entre las especies que reaccionan en la formación del HCN

, por F_y_Q

El cianuro de hidrógeno, un compuesto altamente venenoso, se prepara comercialmente mediante la siguiente reacción, realiazada a alta temperatura y en presencia de catalizador:

CH_4(g) + O_2(g) + NH_3(g)\ \to\ HCN(g) + H_2O(g)

a) Ajusta la reacción química.

b) ¿Cuántos litros de metano, oxígeno y amoniaco se requieren, y cuántos litros de agua se produjeron en la preparación de 15 L de HCN?

Debes suponer que todos los gases se encuentran en las mismas condiciones de presión y temperatura.


SOLUCIÓN:

a)

\bf 2CH_4 + 3O_2 + 2NH_3\ \to\ 2HCN + 6H_2O


b) Vamos a hacer la relación de estequiométrica entre las sustancias de la reacción referida al volumen de cada uno en lugar de los moles. Si dividimos los coeficientes estequiométricos de la ecuación anterior por dos, para referir un único litro de HCN, podemos simplificar mucho los cálculos. La ecuación nos quedaría como:

CH_4 + \textstyle{3\over 2}O_2 + NH_3\ \to\ HCN + 3H_2O


Se requieren los mismos litros de CH_4 y de NH_3 que los que se producen de HCN, por lo tanto serán 15 L de \bf CH_4 y de \bf NH_3.
Para el oxígeno y para el agua hacemos las proporciones:

15\ \cancel{L\ HCN}\cdot \frac{1,5\ L\ O_2}{1\ \cancel{L\ HCN}} = \bf 22,5\ L\ O_2

15\ \cancel{L\ HCN}\cdot \frac{3\ L\ H_2O}{1\ \cancel{L\ HCN}} = \bf 45\ L\ H_2O