Ejercicios de química resueltos

Por acción del agua sobre el carburo de aluminio Al₄C₃ se obtiene metano, CH₄. Calcular el volumen de este gas, medido sobre agua a 16 ºC y 736 mm que obtendremos suponiendo una pérdida del 1,8 % a partir de un carburo de aluminio de 91,3 % de pureza.
La presión de vapor de agua a 16 ºC es de 13,6 mm.

Respuesta al ejercicio 53

La ecuación correspondiente al proceso es

\( Al_4C_3 + 12 H_2O \rightarrow 4 Al(OH)_3 + 3 CH_4 \)

Los gramos de carburo puro que tenemos son

\( \displaystyle 3,2 \times \frac{91,3}{100} = 2,9216 \; g \)

Dividiendo ese valor por el Pm del Al₄C₃ obtenemos los moles:

\( \displaystyle \frac{2,9216}{143,91} = 0,0203\; \) moles de carburo de aluminio

Como cada mol de Al₄C₃ se obtienen 3 moles de CH₄, tenemos:

\(0,203 \times 3 = 0,0609 \; \) moles de metano

Según las condiciones de presión y temperatura en los que hemos obtenido, equivaldrán:

\( \displaystyle V = \frac{nR·T}{P}= \frac{0,0609 \times 0,082 \times 289}{ \displaystyle \frac{(736-13,6)}{760}} = 1,518 \)

litros de CH que se han formado con un rendimiento del 100%.
Al perderse el 1,8 %, el rendimiento será 98,2 % por tanto tenemos:

\( 1,518 \times 0,982 = 1,4906\; \) litros de CH₄ obtenidos