Reacciones y estequiometría: fotosíntesis (3229)

, por F_y_Q

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La fotosíntesis se puede resumir como:

\ce{CO2 + H2O + Luz -> C6H12O6 + O2}

a) ¿Qué masa de glucosa se obtendrá si reaccionan 120 g de dióxido de carbono?

b) ¿Qué volumen de oxígeno se liberará, medido a 1 atm y 30\ ^oC?

c) ¿Qué cantidad de agua es necesaria para esa reacción?

P.-S.

Si ajustas la reacción de la fotosíntesis:

\color[RGB]{2,112,20}{\textbf{\ce{6CO2 + 6H2O + Luz -> C6H12O6 + 6O2}}}

a) Conviertes la masa de dióxido de carbono a mol y, atendiendo a la estequiometría de la reacción, obtienes los moles que glucosa que conviertes a masa. Lo puedes hacer todo en un paso usando factores de conversión:

120\ \ce{\cancel{g\ CO2}}\cdot \frac{1\ \cancel{\text{mol}}}{44\ \cancel{g}}\cdot \frac{1\ \cancel{\text{mol}}\ \ce{C6H12O6}}{6\ \cancel{\ce{mol\ CO2}}}\cdot \frac{180\ g}{1\ \cancel{\text{mol}}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{81.8 g \ce{C6H12O6}}}}


b) La estequiometría entre el \ce{CO2} y el \ce{O2} es 6:6 (o 1:1), por lo que se obtienen los mismos moles de oxígeno, 2.73 mol:

V_{\ce{O_2}} = \frac{nRT}{P} = \frac{2.73\ \cancel{\text{mol}}\cdot 0.082\ \frac{\cancel{\text{atm}}\cdot L}{\cancel{K}\cdot \cancel{\text{mol}}}\cdot 303\ \cancel{K}}{1\ \cancel{\text{atm}}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{67.8 L \ce{O2}}}}


c) Reaccionan 6 mol de CO2 con 6 mol de H2O, porque sigue siendo estequiometría 1:1. Puedes hacer una proporción entre las masas:

\frac{44\ \ce{g\ CO2}}{18\ \ce{g\ H2O}} = \frac{120\ \ce{g\ CO_2}}{x}\ \to\ x = \frac{120\ \cancel{\ce{g\ CO2}}\cdot 18\ \ce{g\ H2O}}{44\ \cancel{\ce{g\ CO2}}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{49.1 g \ce{H2O}}}}