A)
1) Escribimos las reacción
SiO2 + C = SiC + CO
2) Ajustamos la reacción
SiO2 + 3C = SiC + 2CO
3) Obtenemos los pesos molares que vamos a necesitar.
SiO2 = (28.
1) + 2(16) = 60.
1 g / mol
C : 14 g / mol
SiC = 28.
1 + 14 = 42.
1 g / mol
CO : 14 + 16 = 30g / mol
4) Para relacionar estequiometricamente Carbono (C) y Carburo de Silicio (SiC) debemos de convertir los 25 kg que queremos obtener, a moles, pero antes debemos pasarlos a gramos.
25(1000) = 25000g de SiC
25000g de SiC(1 mol de SiC / 42.
1 g de SiC) = 593.
82 moles de SiC
5) Ahora establecemos la relación estequiométrica entre SiC y C.
593. 82 moles de SiC( 3 moles de C / 1 mol de SiC) = 1781.
46 moles de C
6) Los moles que obtuvimos de Carbono debemos pasarlos a gramos usando el peso molar.
1781.
46 moles de C (14 g de C / 1 mol de C) = 24940.
44 g de C
RESPUESTA FINAL AL INCISO a) 24940.
44 g de C
b)
Para obtener la presión del monóxido de carbono utilizamos la ecuaciòn de estado de los gases ideales.
Pv = nRT
Donde :
P = Presiòn en atmósferas
v = volumen en Litros
n = moles del compuesto
R = constante de los gases ideales
T = Temperatura en Kelvin
Antes de aplicar la ecuación de los gases ideales debemos saber que conocemos volumen (1 m3), conocemos la temperatura (50°C) y la constante de los gases (R = 0.
082 atm•L / mol•K).
Nos falta conocer los moles de monóxido de carbono ("n") que se producen, así que procedemos a calcularlos de manera similar al inciso a).
Partimos del dato anterior :
1781.
46 moles de C (2 moles de CO / 3 moles de C) = 1187.
64 moles de CO
Ya conocemos todos los datos, solo falta calcular la presión, pero antes debemos convertir volumen a litros y temperatura a Kelvin.
Volumen : 1 m3 = 1000 L
Temperatura : 50°C + 273.
15 = 323.
15 K
Ahora solo despejamos presión de la ecuación de los gases ideales :
P = (nRT) / v
Sustituimos los datos :
P = [(1187.
64 mol de CO)(0.
082 atm•L / mol•K)(323.
15 K)] / (1000 L) = 31.
47 atm
RESPUESTA FINAL INCISO b)
P = 31.
47 atmósferas
Espero te sea de ayuda.