Question

Cuantos Litros de CO2 se producirán en condiciones normales al reaccionar una tonelada de carbón con oxigeno a 20ºC y 560mm de Presión?

Answer 1

- Aplicando la Ley de Boyle y asumiendo que el CO2 se comporta como un gas ideal. Se tiene:

P₁V₁T₀ = P₀V₀T₁ → V₁ = (P₀V₀T₁)/P₁T₀ (1)

Donde: P1= Presión del CO2 a condiciones normales = 760 mmHg

V1 = Volumen que ocupa el CO2, en l

T1 = Temperatura a condiciones normales = 0°C (273°K)

Po = Presión del CO2 a las condiciones iniciales = 560 mmHg

Vo = Volumen inicial de CO2

To = Temperatura a condiciones iniciales = 20°C (293°K)

- La reacción del carbono más oxigeno está dada por la siguiente ecuación:

C(s) + O2(g) → CO2(g)

- 1 mol de Carbon reacciona con 2 moles de oxígeno para formar 1 mol de CO2, haciendo la relación en gramos sabiendo que el peso molecular del carbono es igual a 12g/mol, el de oxigeno molecular = 32 g/mol y el del CO2 = 44 g/mol

12 g C + 32 g O2 → 44 g CO2

- Como se tiene una tonelada de Carbon (1.000.000 g), entonces se producirán de CO2, la siguiente cantidad:

g de CO2 producido = 1.000.000 g C x 44 g CO2/ 12 g C = 3.666.666,7 g CO2

- La densidad del CO2 es igual a 1,842 g/l, por tanto el volumen que ocupa el CO2, es igual a:

Vo = 3.666.666,7 g/1,842 g/l → Vo = 1.990.590 l

- Sustituyendo, en la ec, (1), se tiene que el volumen (V1) a condiciones normales (0°C, 760 mmHg), es:

V1 = (560 mmHg x 1.990.590 l x 273 °K)/760 mmHg x 293°K → V1 = 1.366.631 l