Un volumen de 12 litros de butano se queman con oxigeno y se produce dioxido de carbono y agua?

La reacción en consideración es la siguiente :

2C₄H₁₀ + 13O₂ - - - - - - - - > 8CO₂ + 10H₂O

Según la estequiometría de la reacción, 2 moles de butano (C₄H₁₀) reaccionan con el oxígeno para producir 8 moles de dióxido de carbono (CO₂)

Inicialmente, se dispone de 12 L de gas butano, que a partir de la ecuación de los gases ideales, es posible conocer la equivalencia en moles :

PV = RnT

Siendo P(atm) la presión del sistema, V(L) el volumen que ocupa dicho gas, T(K) la temperatura del sistema, R(0, 082 Lamt / molK)la constante de los gases ideales y n (mol) el número de moles del gas ideal.

Dado que se tratan de condiciones normales, la presión del sistema es la atmosférica (1 atm) y la temperatura es de 273K

Por lo tanto, el número de moles de butano es :

<img src="https://tex.z-dn.net/?f=n%20%3D%20%5Cfrac%7BPV%7D%7BRT%7D%20%3D%20%20%5Cfrac%7B1%20atm.2%20L%7D%7B0%2C082Latm%2FmolK.%20273K%7D" /> = 0, 089 moles

Según la estequiometría de la reacción

2 molesC₄H₁₀ - - - - - - - - - - - - > 8 moles CO₂

0, 089 molesC₄H₁₀ - - - - - - - - - - - - > x

x = 0, 089 * 8 / 2 = 0, 356 moles de CO₂

Por lo tanto se producen 0, 356 moles de CO₂

Aplicando la ecuación de los gases ideales, se puede conocer qué volumen ocupan tales moles de CO₂ :

<img src="https://tex.z-dn.net/?f=V%20%3D%20%20%5Cfrac%7BRnT%7D%7BP%7D%20%3D%20%20%5Cfrac%7B0%2C082%20Latm%2FmolK%20.%200%2C356%20moles.%20%20273K%7D%7B1%20atm%7D" /> = 7, 96L

A partir de la masa molecular del CO₂ (44 g / mol)se puede conocer la equivalencia en masa :

masa = moles * masa molecular = 0, 356 mol * 44 g / mol = 15, 66 g.