Problema n° 10 de estequiometria de las reacciones químicas, reactivos y productos - TP06

Enunciado del ejercicio n° 10

En un motor a reacción alimentado con butano, C₄H₁₀, ¿qué masa de oxígeno líquido deberá utilizarse por kilogramo de butano para conseguir la combustión completa? Plantear la reacción balanceada.

Desarrollo

Datos:

m_C4H10 = 1 kg = 1.000 g

Solución

La ecuación estequiométrica balanceada es la siguiente:

2·C₄H₁₀ + 13·O₂ ⟶ 8·CO₂ + 10·H₂O

Calculamos el mol de cada compuesto que interviene en la reacción:

C₄H₁₀: 4·12,01115 g + 10·1,00797 g = 58,1243

O₂: 2·15,9994 g = 31,9988 g

CO₂: 12,01115 g + 2·15,9994 g = 44,00995 g

H₂O: 2·1,00797 g + 15,9994 g = 18,01534 g

Calculamos las masas de los moles que intervienen en la reacción balanceada, la suma de las masas de ambos miembros debe ser igual:

2·C₄H₁₀	+	13·O₂	⟶	8·CO₂	+	10·H₂O
2·58,1243 g	+	13·31,9988 g	=	8·44,00995 g	+	10·18,01534 g
116,2486 g	+	415,9844 g	=	352,0796 g	+	180,1534 g

Calculamos la masa de oxígeno necesaria:

116,2486 g de C₄H₁₀	⟶	415,9844 g de O₂
1.000 g de C₄H₁₀	⟶	x g de O₂

x =	1.000 g de C₄H₁₀·415,9844 g de O₂
	116,2486 g de C₄H₁₀

x = 3.578,404 g

Resultado: la masa de oxígeno (líquido o gaseoso, la masa no varía) necesaria para la combustión completa es 3,58 kg.

Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina

Ejemplo, cómo calcular las masas de las sustancias reaccionantes y de los productos de reacción