Moles de oxígeno necesarios para quemar 10 L de metano (4838)

, por F_y_Q

|

¿Cuántos moles de oxígeno son necesarios para reaccionar completamente con 10 L de metano a 720 mm Hg y 25 ºC?

Datos: C = 12; O = 16; H = 1.

P.-S.

La reacción de combustión del metano es:

$$$ \color{forestgreen}{\bf CH_4 + 2O_2\ \to\ CO_2 + 2H_2O}$$$

La estequiometría de la reacción es muy importante en este ejercicio porque necesitas el doble de moles de oxígeno que de metano, como puedes ver.
Calculas los moles de metano que con contienen los 10 L que haces reaccionar:

$$$ \require{cancel} \text{PV} = \text{nRT}\ \to\ \color{forestgreen}{\bf{n = \dfrac{PV}{RT}}} = \dfrac{720\ \cancel{\text{mm Hg}}\cdot \dfrac{1\ \cancel{\text{atm}}}{760\ \cancel{\text{mm Hg}}}\cdot 10\ \cancel{\text{L}}}{0.082\ \dfrac{\cancel{\text{atm}}\cdot \cancel{\text{L}}}{\cancel{\text{K}}\cdot \text{mol}}\cdot 298\ \cancel{\text{K}}} = \color{royalblue}{\bf 0.39\ mol\ CH_4}$$$

Aplicas la estequiometría de la reacción y calculas los moles de oxígeno:

$$$ \require{cancel} 0.39\ \cancel{\text{mol CH}_4}\cdot \dfrac{2\ \text{mol O}_2}{1\ \cancel{\text{mol CH}_4}} = \color{firebrick}{\boxed{\bf 0.78\ mol\ O_2}}$$$