Composición porcentual de una mezcla de hidrógeno y aire (5517)

, por F_y_Q

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Calcula la composición de una mezcla de hidrógeno y aire sabiendo que, al combinarse todo el oxígeno con una parte del hidrógeno, queda una mezcla de nitrógeno e hidrógeno en la misma relación estequiométrica que la que se da para formar amoniaco. Considera que la composición del aire es un 2 1\% de \ce{O_2} y un 79 \% de \ce{N_2} .

P.-S.

Si llamas x a la masa de aire de la mezcla, habrá 0.21x masa de oxígeno y 0.79x masa de nitrógeno, según la composición centesimal dada en el enunciado.

Las reacciones que tienes que considerar en la mezcla son:

\color[RGB]{2,112,20}{\bf{\left \ce{H2 + \textstyle{1\over 2}O2 -> H2O} \atop \ce{3H2 + N2 -> 2NH3} \right}}

La masa de hidrógeno que tendrás que mezclar con el aire será:

2(0.21x) + 3(0.79x) = \color[RGB]{0,112,192}{\bf 2.79x}

Ya puedes hacer la composición de la mezcla si tienes en cuenta que la masa total es la suma de las masas, es decir:

(0.21 + 0.79 + 2.79)\ x = \color[RGB]{0,112,192}{\bf 3.79\ x}

\%\ (\ce{O2}) = \frac{0.21\ \cancel x}{3,79\ \cancel x}\cdot 100 = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 5.6\%}}


\%\ (\ce{N2}) = \frac{0.79\ \cancel x}{3.79\ \cancel x}\cdot 100 = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 20.8\%}}


\%\ (\ce{H2}) = \frac{2.79\ \cancel x}{3.79\ \cancel x}\cdot 100 = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 73.6\%}}

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