Stechiometria della combustione del propano
Esercizio sulla stechiometria della combustione del propano
L'equazione di combustione del propano (da bilanciare) è:
C3H8 + O2 → CO2 + H2O
Calcolare:
a) il volume di O2 necessario per bruciare 15 litri di propano;
b) il volume di CO2 prodotto dalla reazione
Svolgimento dell'esercizio
Per prima cosa bisogna bilanciare la reazione. Iniziamo col bilanciare gli atomi di carbonio.
A sinistra, tra i reagenti, sono presenti tre atomi di carbonio, mentre a destra, tra i prodotti, c'è un solo atomo di carbonio.
Per tale motivo mettiamo un coefficiente stechiometrico 3 di fronte a CO2, per indicare la formazione di 3 molecole di CO2:
C3H8 + O2 → 3 CO2 + H2O
Bilanciamo adesso gli atomi di idrogeno.
A sinistra della freccia abbiamo otto atomi di idrogeno mentre a destra ne abbiamo soltanto due.
Mettiamo il coefficiente 4 di fronte a H2O; in tale modo anche tra i prodotti abbiamo otto atomi di idrogeno:
C3H8 + O2 → 3 CO2 + 4 H2O
Rimane da bilanciare l'ossigeno.
Tra i prodotti abbiamo dieci atomi di ossigeno, mentre tra i reagenti ne abbiamo soltanto due. Mettiamo il coefficiente 5 di fronte a O2:
C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O
Dai coefficienti stechiometrici della reazione, si vede che C3H8 e O2 reagiscono nel rapporto di 1 : 5.
Mediante una proporzione è possibile determinare quanti litri di O2 reagiscono con 15 litri di C3H8.
1 : 5 = 15 : X
da cui:
X = 75 litri di O2 che reagiscono con 15 litri di C3H8
Per determinare il volume di CO2 prodotta, bisogna invece notare che per 1 litro di C3H8 che reagisce si formano tre litri di CO2. Mediante un'altra proporzione è possibile determinare quanti litri di CO2 si ottengono bruciando completamente 15 litri di C3H8:
1: 3 = 15 : X
da cui
X = 45 litri di CO2 prodotta dalla reazione
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