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EJERCICIO RESUELTO DE CÁLCULOS CON LA REACCIÓN QUÍMICA DE COMBUSTIÓN DEL PROPANO CON REACTIVO LIMITANTE Y EN EXCESO:

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EJERCICIO FQ4EE1986:

Al quemar 20 gramos de propano con 5 gramos de oxígeno, ¿cuánto anhídrido carbónico se produce?

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:

En este caso tenemos cantidades concretas y determinadas de los reactivos (propano y oxígeno), con lo que hay que estudiar las cantidades de propano y oxígeno que se ponen en juego en la reacción, ya que la proporción es tal que 1 mol de propano necesita 5 moles de oxígeno. Hay que estudiar lo que conocemos por REACTIVO LIMITANTE Y EN EXCESO.

La masa molecular del propano (C3H8) es 3·12 (C)+8·1 (H)=44 uma.

La masa molecular del oxígeno gaseoso (O2) es de 2·16(O)=32 uma.

Teniendo en cuenta lo anterior y que 1 mol de propano necesita 5 moles de oxígeno para quemarse completamente, con factores de conversión, vamos a obtener en primer lugar los gramos de propano que van a poder quemarse con esos 5 gramos de oxígeno que tenemos:

 

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1,375 g de propano son los que van a poder quemarse con los 5 gramos de oxígeno. Por ello, el propano estará en exceso (va a sobrar propano que no se quemará) y el oxígeno es el limitante.

Para los cálculos posteriores de “cuánto anhídrido carbónico se formará” habrá que coger el dato del reactivo limitante (5 gramos de oxígeno) o lo que realmente reacciona del reactivo que está en exceso (1,375 g de propano).

Por ello y partiendo de los 5 gramos de oxígeno y teniendo en cuenta las masas moleculares del oxígeno gaseoso (O2) es de 2·16(O)=32 uma y del anhídrido carbónico CO2 de 1·12(C)+2·16(O)=44 uma:

Donde de la reacción ajustada, hemos obtenido el factor de conversión correspondiente al hecho de que 5 moles de oxígeno producen 3 moles de anhídrido carbónico.