Gases. 2. El metano reacciona con oxígeno generando una combustión incompleta según la ecuación:..

a.

Inicialmente hay en total 0,01 + 0,03 = 0,04 mol

P·V = n·R·T

760 mm Hg equivalen a 1 atm, por tanto,

1 · V = 0,04 · 0,082 · 383

V = 1.256 L

b.

Por estequiometría vemos que cuando 2 mol de metano reaccionan con 3 mol de O2 se forman 2 mol de CO y 4 mol de agua.

Con 0,03 mol de O2 podrían reaccionar 0,02 mol de metano, pero sólo tenomos 0,01, luego el metano es el reactivo limitante.

Moles de O2 que reaccionan: 0,01 mol CH4 · 3 mol O2 / 2 mol CH4 = 0,015 mol de O2

Como sólo reaccionan 0,015 mol de O2, sobran 0,03 - 0,015 = 0,015 mol de O2, que quedan sin reaccionar.

Moles de CO que se forman: 0,01 mol CH4 · 2 mol CO / 2 mol CH4 = 0,01 mol CO

Moles de H2O que se forman: 0,01 mol CH4 · 4 mol H2O / 2 mol CH4 = 0,02 mol H2O

Al final de la reacción tendremos

0 mol de CH4

0,015 mol de O2

0,01 mol de CO

0,02 mol de H2O

En total 0,045 mol.

Entonces la presión total al final es

P · 1,256 = 0,045 · 0,082 · 383

P = 1,125 atm, que equivalen a 855 mm de Hg

c.

Ya está calculado: 0,01 mol de CO

d.

La presión parcial del CO es su fracción molar por la presión total.

Fracción molar del CO: x = n(CO) / n(total) = 0,01 / 0,045 = 0,222

p(CO) = 0,222 · 1,125 = 0,250 atm = 190 mm Hg