Ampliación: Determinación del contenido de una bombona para saber si contiene mezcla de gases (7446)

F_y_Q — 2022-01-02T05:40:07Z

Ante la denuncia presentada en la Oficina de Consumo Municipal respecto al contenido de la conocida «bombona» de butano, ya que se teme que contenga una mezcla de este gas y propano, se hace analizar una de ellas. Para ello se toma una muestra gaseosa de , se introducen en un recipiente adecuado y se le añaden de oxígeno; se provoca la combustión completa y se obtiene un volumen final de mezcla gaseosa de .

Las medidas de los volúmenes anteriores se realizaron bajo las mismas condiciones de presión y temperatura, siendo estas tales que todas las especies químicas implicadas se encontraban en estado gaseoso.

¿Contenía propano la muestra? Razona tu respuesta.

Para hacer el problema puedes suponer que sí que contiene propano y calcular el volumen de propano que tendría. Si el resultado es distinto de cero, la suposición sería acertada.

Si llamas x al volumen de butano, y al volumen de propano y z al volumen de oxígeno que quedaría sin reaccionar al hacer la combustión, puedes escribir las reacciones de combustión de ambos gases y expresar su estequiometría en volumen:

Para el butano:

4CO2(g) + 5H2O(g)}}}" title="\color[RGB]{2,112,20}{\textbf{\ce{C4H10(g) + \textstyle{13\over 2}O2(g) -> 4CO2(g) + 5H2O(g)}}}" />

Para el propano:

3CO2(g) + 4H2O(g)}}}" title="\color[RGB]{2,112,20}{\textbf{\ce{C3H8(g) + 5O2(g) -> 3CO2(g) + 4H2O(g)}}}" />

Puedes establecer relaciones con los datos del enunciado. Por ejemplo, la suma de butano y propano en la muestra es:

Del mismo modo, tras la reacción obtendrás una mezcla de los productos que puedes escribir como:

También puedes hacer la relación del oxígeno que has metido para hacer la reacción de combustión:

Con las tres ecuaciones anteriores puedes hacer un sistema y obtener los valores de las variables. Si despejas el valor de x, por ejemplo, y sustituyes en las otras dos ecuaciones obtienes el siguiente sistema:

Como puedes ver, habría 10 mL de propano en la muestra, por lo que la bombona sí contiene propano.

Descarga el enunciado y la resolución del problema en formato EDICO si lo necesitas.

Volumen de oxígeno y dióxido de azufre necesario para obtener 20 L de trióxido de azufre (6988)

F_y_Q — 2021-01-23T05:52:01Z

Durante la fabricación del ácido sulfúrico el gas dióxido de azufre se hace reaccionar con oxígeno para obtener trióxido de azufre, que también es un gas.

a) Escribe la ecuación química que tiene lugar.

b) ¿Qué volumen de dióxido de azufre y de oxígeno para obtener 20 L de trióxido de azufre, si todos los gases se encuentran en las mismas condiciones de presión y temperatura?

Masas atómicas (): S = 32 ; O = 16.

a) Para escribir la ecuación debes formular los reactivos y el producto, ajustar el proceso e indicar el estado de agregación de cada una de las sustancias:

SO3(g)}}}}" title="\fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{\ce{SO2(g) + 1/2O2(g) -> SO3(g)}}}}" />

b) Como todos los gases están en las mismas condiciones de P y T y ambas permanecen constantes, la relación volumétrica coincide con la relación estequiométrica de la reacción. Relacionamos el volumen de con cada uno de los reactivos:

Observa que la suma del volumen de los reactivos NO es igual al volumen de producto.

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Ampliación: Determinación del contenido de una bombona para saber si contiene mezcla de gases (7446)

Volumen de oxígeno y dióxido de azufre necesario para obtener 20 L de trióxido de azufre (6988)