Oxígeno necesario para la combustión del butano (2583)

, por F_y_Q

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Calcula la cantidad de oxígeno necesario para quemar 0.464 g de butano. ¿Qué volumen de \ce{CO_2}, medido en condiciones normales, podemos obtener?

\ce{C4H10 + O2 -> CO2 + H2O}

Masas atómicas: C= 12 ; O = 16 ; H = 1

P.-S.

1. Escribes la ecuación química:

\color[RGB]{2,112,20}{\textbf{\ce{C4H10(g) + \textstyle{13\over 2}O2(g) -> 4CO2(g) + 5H2O(l)}}}

2. Calculas los moles de butano que son quemados. La masa molecular del butano es:

M_{\ce{C4H10}} = 12\cdot 4 + 1\cdot 10 = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{58\ g\cdot mol^{-1}}}

0.464\ \cancel{g}\ \ce{C4H10}\cdot \frac{1\ mol}{58\ \cancel{g}} = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{8\cdot 10^{-3}\ \textbf{mol \ce{C4H10}}}

3. La estequiometría de la reacción indica que 1 mol de butano ha de reaccionar con 6.5 mol de oxígeno. Los moles de oxígeno necesarios son:

8\cdot 10^{-3}\ \cancel{\ce{mol\ C4H10}}\cdot \frac{6.5\ \ce{mol\ O2}}{1\ \cancel{\ce{mol\ C4H10}}} = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{5.2\cdot 10^{-2}\ \textbf{mol \ce{O2}}}

4. Como tienes que calcular el volumen en condiciones normales, debes tener en cuenta que 1 mol de cualquier gas en esas condiciones ocupa 22.4 L:

5.2\cdot 10^{-2}\ \cancel{\text{mol}}\ \ce{O2}\cdot \frac{22.4\ L}{1\ \cancel{\text{mol}}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{1.16 L \ce{O2}}}}


5. La masa de oxígeno será:

5.2\cdot 10^{-2}\ \cancel{\text{mol}}\ \ce{O2}\cdot \frac{32\ g}{1\ \cancel{\text{mol}}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{1.66 g \ce{O2}}}}