Secundaria El alcohol como combustible

[limbistic]

Hola, tengo un problema con unas actividdes y me gustaria que alguien me lo resolviera.
Este es el enunciado de la actividad, que tiene unos subapartados:

a) Escribir la ecuación química correspondiente a la combustión del alcohol etílico.
b) Comprovar la ley de la conservacion de la masa a partir de la ecuacion anterior
c)Teniendo en cuenta la reaccion quimica anterior y la de la combustion de la gasolina:
C8H18(l) + 25/2O2(g) > 8C02(g) + 9H20(g)
comprueba que se genera menos CO2 cuando se utiliza alcohol.
d) Quemando alcohol, la energia desprendida por mol es de 1368 kJ, y quemando gasolina, 5080 kJ. Calcula cual de los dos combustibles genera mas energia por gramo.

[Cat_in_a_box]

Re: El alcohol como combustible

Hola limbistic,

El alcohol etílico, o etanol, tiene como fórmula, semidesarrollada: $CH_3-CH_2OH$, pero para hacer el ejercicio mejor lo voy a poner como: $C_2H_5OH$
Pues bien, la reacción de combustión de cualquier alcohol da como resultado agua y dióxido de carbono, el etanol no es una excepción por lo que:

a) $C_2H_5OH + O_2 \longrightarrow CO_2 + H_2O$

Como ves esta ecuación química no está ajustada, por lo que procedemos a ajustarla:

$C_2H_5OH + 3O_2 \longrightarrow 2CO_2 + 3H_2O$

Bien, ya tenemos la reacción ajustada, así que procedemos a comprobar que se cumple la ley de conservación de la masa. En los reactivos tenemos entonces un mol de etanol y tres moles de oxígeno, la masa total será por tanto:

$m_{C_2H_5OH}=1mol C_2H_6O \dst\frac{46g C_2H_6O}{1 mol C_2H_6O}=46g C_2H_6O$

$m_{O_2}=3 mol O_2 \dst\frac{32g O_2}{1 mol O_2}=96 g O_2$

La masa de los reactivos será: $m_{reactivos}=m_{C_2H_6O}+m_{O_2}=142 g$

Por otro lado, repetimos lo mismo para los productos, dióxido de carbono y agua:

$m_{CO_2}=2mol CO_2 \dst\frac{44g CO_2}{1mol CO_2}=88 g CO_2$

$m_{H_2O}=3 mol H_2O\dst\frac{18g H_2O}{1 mol H_2O}=54 g H_2O$

Por tanto: $m_{productos}=m_{CO_2}+m_{H_2O}=142g$

Ves que se cumple pues: $\boxed{m_{reactivos}=m_{productos}=142 g}$

La combustión de la gasolina es: $C_8H_{18} (l)+\dst\frac{25}{2}O_2\longrightarrow 8CO_2 (g) + 9H_2O(g)$

No hace falta hacer nada para ver que en esta combustión se libera mucho más dióxido de carbono, pues se desprenden ocho moles mientras que en el caso anterior, combustión del etanol se liberan 2 moles de dióxido de carbono.

Por último, para calcular la energía desprendida por gramo de cada sustancia, simplemente tienes que trabajar con factores de conversión, me explico:

$1 mol C_2H_5OH \dst\frac{46g C_2H_5OH}{1 mol C_2H_5OH}=46 g de C_2H_5OH$

Como te dicen que por cada mol se libera una energía determinada, conociendo los gramos que hay en un mol puedes conocer la energía liberada por gramo:

$E_{C_2H_5OH/g}= 1g C_2H_5OH\dst\frac{1368 J}{46g C_2H_5OH}\approx 29.74 J$

$E_{C_8H_{18}/g}=1g C_8H_18 \dst\frac{5080 J}{114g C_8H_18}\approx 44.56 J$

Ves que la gasolina es mejor combustible, pues libera mayor energía por gramo.

Saludos,

[Al2000]

Re: El alcohol como combustible

Un comentario al margen de la solución del problema. Creo que la pregunta

c)Teniendo en cuenta la reaccion quimica anterior y la de la combustion de la gasolina:
C8H18(l) + 25/2O2(g) > 8C02(g) + 9H20(g)
comprueba que se genera menos CO2 cuando se utiliza alcohol.

puede llevar a falsas interpretaciones pues ¿es apropiado comparar la generación de dióxido de carbono mol a mol? Es claro que teniendo la molécula de octano 8 átomos de carbono frente a 2 átomos en la molécula de etanol, la produción de dióxido de carbono resultará "4 veces mayor" al quemar octano.

Una comparación mas significativa sería la comparación por peso, o mejor aún, por energía, como puede verse en la siguiente tabla:

De modo que cualquier conclusión de que el etanol es "mas limpio" que el octano tendrá que estar basada en otros factores, como por ejemplo cuáles son los números en una combustión real (incompleta).

Saludos,

Al

[limbistic]

Re: El alcohol como combustible

Bueno, debido a que me has resuelto mis dudas, me gustaria agradecerte este favor, ya que gracias a ti, he aumentado la nota en mi examen.

Gracias Cat_in_a_box

[limbistic]

Re: El alcohol como combustible

alguien me podria ajustar esta reaccion quimica, esque no me aclaro:

CaCO3 + HCl > CO2 + CaCl + H20

[Cat_in_a_box]

Re: El alcohol como combustible

Hola limbistic,
No deberías preguntar dos cosas diferentes en un mismo hilo, de todas formas esa ecuación está mal, quiero decir que has formulado mal el cloruro de calcio, pues el calcio actúa con valencia +2 y tú ahí le has puesto actúando con +1. La reacción bien escrita sería:

$CaCO_3 (s) + 2HCl (aq) \longrightarrow CaCl_2 (aq) + CO_2 (g) \uparrow + H_2O (l)$

Saludos,

[tachuela]

Re: El alcohol como combustible

Hola tengo problemas para resolver un problema de quimica:
Una mezcla de CO + H2 + C3H8 de 100 ml se queman con 75 ml de O2 dando lugar a una mezcla de gases de 50 ml de O2 + CO2 (80 % de CO2) ya que el agua se condensa. Calcular la composición en ml de la mezcla inicial.

No se por donde cogerlo, no se si es que faltan datos. Si alguien me puede ayudar lo agradecería es urgente ya que esta tarde tengo un examen.

Gracias