Question

Me podéis ayudar con este ejercicio, el carburo de silicio, Sic, es un abrasivo que se obtiene por reacción dióxido de silicio con el carbono. Como un producto de la reacción se obtiene, además, monóxido de carbono. en la ecuación química ajustada) escribe de la reacción. b) calcular la masa de carbono que reacciona para producir 25 kg de carburo de silicio. c) calcula la presión que tendrá el monóxido de carbono se obtiene si se recoge en un recipiente de 1 m3 a 50 ° c.

Answer 1

a)

1) Escribimos las reacción

SiO2 + C = SiC + CO

2) Ajustamos la reacción

SiO2 + 3C = SiC + 2CO

3) Obtenemos los pesos molares que vamos a necesitar.

SiO2 = (28.1) + 2(16) = 60.1 g/mol
C: 14 g/mol
SiC = 28.1 + 14 = 42.1 g/mol
CO: 14+ 16 = 30g/mol

4) Para relacionar estequiometricamente Carbono (C) y Carburo de Silicio (SiC) debemos de convertir los 25 kg que queremos obtener, a moles, pero antes debemos pasarlos a gramos.

25(1000) = 25000g de SiC

25000g de SiC(1 mol de SiC/42.1 g de SiC)=593.82 moles de SiC

5) Ahora establecemos la relación estequiométrica entre SiC y C.

593.82 moles de SiC( 3 moles de C/1 mol de SiC) = 1781.46 moles de C

6) Los moles que obtuvimos de Carbono debemos pasarlos a gramos usando el peso molar.

1781.46 moles de C (14 g de C/1 mol de C) = 24940.44 g de C

RESPUESTA FINAL AL INCISO a) 24940.44 g de C

b)

Para obtener la presión del monóxido de carbono utilizamos la ecuaciòn de estado de los gases ideales.

Pv=nRT

Donde:
P= Presiòn en atmósferas
v= volumen en Litros
n= moles del compuesto
R= constante de los gases ideales
T= Temperatura en Kelvin

Antes de aplicar la ecuación de los gases ideales debemos saber que conocemos volumen (1 m3), conocemos la temperatura (50°C) y la constante de los gases (R= 0.082 atm•L/mol•K). Nos falta conocer los moles de monóxido de carbono ("n") que se producen, así que procedemos a calcularlos de manera similar al inciso a).

Partimos del dato anterior:

1781.46 moles de C (2 moles de CO/3 moles de C) = 1187.64 moles de CO

Ya conocemos todos los datos, solo falta calcular la presión, pero antes debemos convertir volumen a litros y temperatura a Kelvin.

Volumen: 1 m3 = 1000 L
Temperatura: 50°C +273.15 = 323.15 K

Ahora solo despejamos presión de la ecuación de los gases ideales:

P=(nRT)/v

Sustituimos los datos:

P=[(1187.64 mol de CO)(0.082 atm•L/mol•K)(323.15 K)]/(1000 L)= 31.47 atm

RESPUESTA FINAL INCISO b)

P = 31.47 atmósferas

Espero te sea de ayuda.