¿Qué volumen de aire medido a CN se requiere para quemar completamente 100 g de gasolina, supuesto que la misma contiene partes iguales por peso de hexano, C6H14, y heptano, C7H16, y que el aire contiene un 20% de oxígeno?
R/. 1.2 x 103 L
Respuestas a la pregunta
El volumen de aire medido a CN que se requiere para quemar 100 g de gasolina es 1.2 x 10³ L
Explicación:
Como la gasolina contiene partes iguales en peso de hexano y heptano, tienen lugar dos reacciones.
Considerando que se da una combustión completa:
2C₆H₁₄ + 19O₂ ⇒ 12CO₂ + 14H₂O
C₇H₁₆ + 11O₂ ⇒ 7CO₂ + 8H₂O
Para la reacción con hexano:
Moles de hexano:
Considerando la masa molar:
M (C₆H₁₄)= 86.18 g/mol
moles C₆H₁₄= 50 g * (1 mol/ 86.18 g)= 0.58 mol C₆H₁₄
Cantidad de oxígeno necesario:
Moles O₂= 0.58 mol C₆H₁₄ *(19 mol O₂/ 2 mol C₆H₁₄)=5.51 mol O₂
Para la reacción con heptano:
Moles de hexano:
M (C₇H₁₆)= 100.21 g/mol
moles C₇H₁₆= 50 g * (1 mol/ 100.21 g)= 0.50 mol C₇H₁₆
Cantidad de oxígeno necesario:
Moles O₂= 0.50 mol C₇H₁₆ *(11 mol O₂/ 1 mol C₇H₁₆)=5.50 mol O₂
Cantidad total de O₂= 5.50 + 5.51= 11.01 mol O₂
Cómo el aire contiene un 20% de oxígeno:
yO₂= NO₂/ Naire
Naire= NO₂/ yO₂
Naire= 11.01/0.2= 55.05 moles de aire
Volumen de aire requerido:
De la Ley de Gases Ideales:
PV= nRT
V= nRT/P
A condiciones normales: P= 1 atm, T= 273 K (0°C)
R= 0.082 atm L/ mol K
Reemplazando:
V= ((55.05 mol)(0.082 atm L/ mol K)(273 K) / (1 atm)
V= 1232.35 L= 1.2 x 10³ L
Se requieren 1.2 x 10³ L de aire a condiciones normales