Question

fórmula esquelética, su masa molar y la combustión
a) 2-Ciclopropil-hex-5-eno-2,3-diol:
b) 6-fenil-5-vinilocta-2,7-dien-1-ol :
c) 5-metil-ciclohex-4-eno-1,3-diol :
d) 2 – ciclopropil – 2 metil ciclobutanol:
e) 2, 2 – dimetil ciclo butanol;
f) 3 – metil hept– 4 – eno– 1, 2, 6 - triol:
3. Se combustiona totalmente 700 onzas de 3 – hidroxi-2,4-divinil ciclooctanol ¿Cuántos kg de CO2 y H2O se producirán si la reacción tiene 90% de rendimiento? y ¿Cuántos m3 de aire se requiere si dicho proceso se lleva a cabo a 2560 mmHg y 473 °C?

Answer 1

Se obtendrán 48.05 kg de CO2 y 16.39 kg de H2O. Se requieren 180.356 m3 de oxígeno para que se lleve a cabo el proceso.

1. Dibujamos la estructura molecular de 3-hidroxi, 2,4-divinil, ciclooctanol, contamos el número de átomos de cada elemento para encontrar su formula química y calculamos su peso molecular

Fórmula química C12 H20 O2

Peso molecular 196.29 g/mol

2. Escribimos la reacción de combustión correspondiente y la balanceamos

C₁₂ H₂₀ O₂    +    16 O₂    →      12 CO₂       + 10    H₂O

3. Escribimos los datos que nos da el problema y convertimos a las unidades que mas convengan

Peso molecular C₁₂ H₂₀ O₂ 196.29 g/mol = 0.19629 kg/mol

700 onzas C₁₂ H₂₀ O₂ = 19.8447 Kg

473°C = 746.15 K

Cte. gases ideales  R = 62.36367 mmg*L  / mol*K

4. Calculamos los Kg de CO2  y H2O con el 90% de rendimiento

-H20 = 16.39 kg

$19.8447 kg C12 H20 O2   \frac{1 mol C12H20O2}{0.19629 kg} \frac{10 mol H20}{1 mol C12H20O2} \frac{18.015 g}{1 mol H2O} \frac{1 kg}{1000 g} \frac{90}{100} = 16.39 kg H2O$

-CO2 = 48.05 kg

$19.8447 kg C12H20O2 \frac{1mol C12H20O2}{0.19629 kg} \frac{12 mol CO2}{1 mol C12H20O2} \frac{44.01 g}{1 mol CO2} \frac{1 kg}{1000 g} \frac{90}{100}  = 48.05 kg$

5. Para encontrar los m3 de oxígeno tenemos que encontrar los moles requeridos y tener en cuenta la relación estequiométrica de los reactivos:

1 mol de C12H20O2 reacciona con 16 mol de O2

19.8447 kg de C12H20O2 reaccionarán con x kg de O2

x = (19.8447 kg * 16 mol ) / 1 mol   = 317.515 kg O2

$317.515 kg O2  \frac{1000 g}{1 kg}  \frac{1 mol O2}{32 g}  = 9922.35 mol O2$

6. Aplicamos la ecuación de los gases ideales P*V = n * R * T   y despejamos V, que es el volumen.

V = nRT / P

V = [ (9922.35 mol) (62.36367 mmHg*L /mol*K) ( 746.15 k) ]  / 2560 mmHg

V = 180 356.743 Litros

7. Finalmente convertimos el volumen en litros a m3 considerando que 1 litro = 0.001 m3

V = 180 356.743 * 0.001

V = 180.356 m3