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EJERCICIO FQ4EE1983:

El anhídrido carbónico es uno de los gases que contribuyen al efecto invernadero, que si bien su presencia en la atmósfera es natural, su concentración se está viendo afectada por la actividad humana, sobre todo por la combustión de combustibles fósiles en la industria, automóviles, calefacción…

Si un determinado centro comercial gasta a lo largo de un año 1250 kg de propano en calefacción:

a.- Con cuántos kg de anhídrido carbónico contribuye este centro comercial en una año al efecto invernadero?

b.- ¿Cuánto oxígeno consume a lo largo del año?

c.- ¿Cuánto vapor de agua se ha desprendido en el año?

DATOS: Mm(C)=12 u; Mm(H)=1 u; Mm(O)=16 u

RESOLUCIÓN DEL EJERCICIO:

La fórmula semidesarrollada del propano es: CH3-CH2-CH3 que corresponde a una fórmula molecular C3H8.

Tener en cuenta que la combustión se produce en presencia de oxígeno obteniéndose anhídrido carbónico y agua. Con lo que la reacción de combustión del propano ajustada:

Reacción que necesitaremos a lo largo de todo el proceso de resolución del ejercicio para establecer las relaciones en los factores de conversión (un mol de propano consume 5 moles de oxígeno en su combustión completa y se desprenden 3 moles de anhídrido carbónico y 4 moles de agua).

APARTADO A, de la contribución en anhídrido carbónico al efecto invernadero cuando se queman 1250 kg de propano:

Lo primero que tenemos que hacer, para utilizar los coeficientes estequiométricos (que indican una relación en moles entre reactivos y productos) es pasar los 1250 kg de propano a gramos y posteriormente a moles (vamos a trabajar, teniendo en cuenta que son cantidades grandes en nomenclatura científica):

Teniendo en cuenta que la masa molecular del propano (C3H8) es 3·12 (C)+8·1 (H)=44 uma; y que un kg son 1000 gramos, mediante factores de conversión:

Como por cada mol de propano que se quema, según los coeficientes estequiométricos de la reacción ajustada, se envían a la atmósfera 3 moles de CO2:

 

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Que pasados a gramos teniendo en cuenta que la masa molecular del CO2 es de 1·12(C)+2·16(O)=44 uma:

¡Cerca de 4000 kg de anhídrido carbónico!

APARTADO B, del oxígeno que se consume a lo largo del año con la combustión de los 1250 kg de propano:

Encadenando factores de conversión, teniendo en cuenta que ya hemos obtenido los moles a los que equivalen los 1250 kg de propano, que cada mol de propano consume 5 moles de oxígeno y que la masa molecular del oxígeno gaseoso (O2) es de 2·16(O)=32 uma:

¡Algo más de 4500 kg de oxígeno!

APARTADO C, del vapor de agua que se desprende a lo largo del año con la combustión de los 1250 kg de propano:

Encadenando factores de conversión, teniendo en cuenta que ya hemos obtenido los moles a los que equivalen los 1250 kg de propano, que por cada mol de propano que se quema, se desprenden cuatro moles de agua y que la masa molecular del agua (H2O) es 18 uma = 16 (oxigeno) + 2·1 (hidrógeno):

¡Más de 2000 kg de agua!