9. Se hace reaccionar por combustión 200 mL de alcohol etílico (densidad 0,789 g/mL) con 0,34 mol de oxígeno. Si la reacción química tuvo una efectividad del 70%, determine el rendimiento real para en dióxido de carbono en litros del gas (densidad 1,84 Kg/m3):
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4
1) Reacción quimica
C2H5OH + 3O2 ---> 2CO2 + 3H2O
2) relaciones molares teóricas (estequiométricas)
1 mol C2H5OH : 3 mol O2 : 2 mol CO2 : 3 mol H2O
3) Convierte 200 mL de alcohol etílico (densidad 0,789 g/mL) a moles:
densidad = masa / volumen => masa = densidad * volumen
masa = 0,789 g/ml * 200 ml = 157,8 g
número de moles = masa en gramos / masa molar
masa molar de C2H5OH = 2 * 12g/mol + 6*1g/mol + 16g/mol = 46 g/mol
número de moles = 157,8 g / 46 g/mol = 3,43 mol
4) moles de oxigeno: 0,34 mol de oxígeno.
5) Si la reacción química tuvo una efectividad del 70%, determina el reactivo limitante y calcula el resultado teórico para luego aplicar el rendimiento del 70%
[1 mol C2H5OH / 3 mol O2] vs [3.43 mol C2H5OH / 0,34 mol O2] => el reactivo limitante (se consume completamente) es el O2.
Por tanto, la producción teórica es: 0.34 mol O2 * [2 mol CO2 / 3 mol O2] = 0.227 mol CO2.
Aplicando el 70% se obtiene: 0.227 mol CO2 * 70% = 0.1587 mol CO2
Convierte los moles a gramos usando la masa molar del CO2.
masa molar CO2 = 12 g/mol + 2*16 g/mol = 44 g/mol
=> masa de CO2 = 0.1587 mol * 44 g/mol = 6,98 g
Convierte la masa a volumen usando la densidad 1,84 kg/m3
1,84 kg/m^3 = 1,84 g / l
=> d = m/v => v = m/d = 6,98g / 1,84 g/l = 3,79 l
Respuesta: 3,79 l
C2H5OH + 3O2 ---> 2CO2 + 3H2O
2) relaciones molares teóricas (estequiométricas)
1 mol C2H5OH : 3 mol O2 : 2 mol CO2 : 3 mol H2O
3) Convierte 200 mL de alcohol etílico (densidad 0,789 g/mL) a moles:
densidad = masa / volumen => masa = densidad * volumen
masa = 0,789 g/ml * 200 ml = 157,8 g
número de moles = masa en gramos / masa molar
masa molar de C2H5OH = 2 * 12g/mol + 6*1g/mol + 16g/mol = 46 g/mol
número de moles = 157,8 g / 46 g/mol = 3,43 mol
4) moles de oxigeno: 0,34 mol de oxígeno.
5) Si la reacción química tuvo una efectividad del 70%, determina el reactivo limitante y calcula el resultado teórico para luego aplicar el rendimiento del 70%
[1 mol C2H5OH / 3 mol O2] vs [3.43 mol C2H5OH / 0,34 mol O2] => el reactivo limitante (se consume completamente) es el O2.
Por tanto, la producción teórica es: 0.34 mol O2 * [2 mol CO2 / 3 mol O2] = 0.227 mol CO2.
Aplicando el 70% se obtiene: 0.227 mol CO2 * 70% = 0.1587 mol CO2
Convierte los moles a gramos usando la masa molar del CO2.
masa molar CO2 = 12 g/mol + 2*16 g/mol = 44 g/mol
=> masa de CO2 = 0.1587 mol * 44 g/mol = 6,98 g
Convierte la masa a volumen usando la densidad 1,84 kg/m3
1,84 kg/m^3 = 1,84 g / l
=> d = m/v => v = m/d = 6,98g / 1,84 g/l = 3,79 l
Respuesta: 3,79 l
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