En una cámara cerrada, se activan 58 gramos de gas propano (C3H8) y 200 gramos de oxígeno para iniciar la combustión. ¿Cuál es el reactivo limitado en esta reacción?

En una cámara cerrada, se activan 58 gramos de gas propano (C3H8) y 200 gramos de oxígeno para iniciar la combustión. ¿Cuál es el reactivo limitado en esta reacción?
Anonim

Responder:

Escribimos la ecuación estequiométrica ….

# C_3H_8 (g) + 5O_2 (g) rarr 3CO_2 (g) + 4H_2O (l) + Delta #

Explicación:

Y luego interrogamos las cantidades molares ….

# "Moles de propano" - = (58.0 * g) / (44.10 * g * mol ^ -1) = 1.31 * mol. #

# "Moles de dioxígeno" - = (200.0 * g) / (32.0 * g * mol ^ -1) = 6.25 * mol. #

Pero claramente, requerimos # 6.55 * mol # del dioxígeno para la equivalencia estequiométrica … Y, por lo tanto, el dioxígeno es el REACTIVO LIMITANTE de la reacción como está escrita …

En la práctica, el hidrocarburo podría arder de manera incompleta, por ejemplo. #C (s) #, es decir, hollín … o monóxido de carbono …#Diente)#… y podríamos representar esta combustión incompleta por la reacción …

# C_3H_8 (g) + 7 / 2O_2 (g) rarr CO_2 (g) + CO (g) + C (s) + 4H_2O (l) #

¿Cómo sabemos cuánto carbono y monóxido de carbono obtenemos? ¿De qué otra manera, sino por análisis de la mezcla de productos …? Y claramente los términos de la pregunta no proporcionan estos datos.

Responder:

El oxígeno es el reactivo limitado.

Explicación:

La ecuación de reacción es:

# C_3H_8 + 5 O_2 = 3 CO_2 + 4 H_2O + Heat #

La masa molar de propano es 44.09 gms / mol

La masa molar de oxígeno es 31.99 gms / mol

58 gms de propano es 1.314 moles, es decir (#58/44.09#)

De la ecuación anterior, necesita 15 moles de oxígeno para completar 1 mol de propano.

Por lo tanto, 1.314 moles de propano requieren 6.58 moles de oxígeno que pesan 210 gramos.

Pero la cámara está cerrada y solo tiene 200 gramos de oxígeno, lo que significa que no se quemó todo el propano. Necesitabas más oxígeno.

El oxígeno es el reactivo limitado.