Como calculamos la cantidad de gas carbonico que produce un automovil al consumir cinco galones de gasolina?

La reacción química sería combinando el octano C₈H₁₈ con oxígeno.

Al final se libera agua y dióxido de carbono :

C₈H₁₈ + O₂⇒ H₂O + CO₂

Si ajustas esa ecuación por el método que más te guste deberás obtener :

2 C₈H₁₈ + 25 O₂⇒ 18 H₂O + 16 CO₂

Partimos de 5 galones de gasolina (que es un dato de volumen), y que llevaremos a centímetros cúbicos :

<img src="https://tex.z-dn.net/?f=5Gal%2A%20%5Cfrac%7B4.55l%7D%7B1Gal%7D%2A%20%5Cfrac%7B1%20cm%5E%7B3%7D%20%7D%7B0.001l%7D%3D22730.5cm%5E%7B3%7D%20%20%20" />

Lo llevamos a cm³ porque he obtenido el dato de internet de la densidad promedio de la gasolina, que es :

ρ<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20_%7Bgasolina%7D%3D0.68g%2F%20cm%5E%7B3%7D%20%20" />

Podemos calcular la masa de gasolina en los 5 galones entonces :

<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20m_%7Bgasolina%7D%3D%20" />ρ<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20_%7Bgasolina%7D%20V_%7Bgasolina%7D%20%20" />

<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20m_%7Bgasolina%7D%3D%280.68g%2Fcm%5E%7B3%7D%29%2822730.5cm%5E%7B3%7D%29%3D15456.7g%20%20" />

Se necesitará calcular la masa molar del octano y del dióxido de carbono.

Esto se hacía con las masas atómicas :

C = 12 u ⇒ C₈H₁₈ = 8(12) + 1(18) = 114u

H = 1u ⇒ CO₂ = 1(12) + 2(16) = 44 u

O = 16u

Esto implica que la masa molar del C₈H₁₈ es 114 g / mol y del CO₂ es 44 g / mol.

Ya podemos utilizar las proporciones :

<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20m_%7BCO_%7B2%7D%20%7D%3D15456.7g%20C_%7B8%7D%20H_%7B18%7D%2A%20%5Cfrac%7B1mol%20C_%7B8%7DH_%7B18%7D%20%20%7D%7B114g%20C_%7B8%7D%20H_%7B18%7D%20%20%7D%2A%20%5Cfrac%7B16molC%20O_%7B2%7D%20%7D%7B2mol%20C_%7B8%7D%20H_%7B18%7D%20%20%7D%2A%20%5Cfrac%7B44gCO_%7B2%7D%20%7D%7B1molC%20O_%7B2%7D%20%7D%20%20%20%20%20" />

Si resuelves eso obtienes la masa de CO₂ en gramos :

<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20m_%7BC%20O_%7B2%7D%20%7D%3D47726.07g%3D47.7kg%20" />

Y esa sería la cantidad liberada.

También se podría expresar en litros y todo está en función de cómo lo pida el problema pero ese sería el procedimiento.

Un saludo.