Otras carreras Problema de estequiometria

[aaaaaa12]

Alguien podria explicarme paso a paso este problema de esteuqioemtria¿

Se queman 1000 m3N de un gas natural de composición (en volumen) 85% CH4, 10% CO2 y
5% N2, con un exceso de aire (79% N2, 21% O2) del 100%. Calcular:
a) Cantidad de aire necesaria (en m3N).
b) Composición molar del gas de salida en base seca (sin agua).
Muchas gracias.

[angel relativamente]

Re: Problema de estequiometria

Por favor, ¿podrías explicarme paso a paso que has intentado hacer y donde te atascas?
Muchas gracias

[aaaaaa12]

Re: Problema de estequiometria

Gracias por tu atencion.
Haber, primero calculo los m3 de oxigeno que hacen falta para quemar los 850 m3 de CH4, y a traves de una regla de 3 teniendo en cuenta ue el oxigeno es el 21% de aire obtengo que se necesitan 8,095x10\wedge 3, y se supone que la solucion es justo el doble.La segunda parte nose ni empezarla. Gracias,

[H2SO4]

Re: Problema de estequiometria

¿Qué significa m3N?

Saludos

[aaaaaa12]

Re: Problema de estequiometria

m3N se refiere a metro cubico(m3), la N se refiere a condiciones normales. Nadie sabe como solucionarlo??
Gracias

[H2SO4]

Re: Problema de estequiometria

Teniendo en cuenta que la reacción es

$CH_4 + 2 O_2 \to CO_2 + 2 H_2O$

y, ya que el número de moles de gas es proporcional, para las mismas condiciones de P y T, al volumen, podremos hacer los cálculos estequiométricos con los volúmenes exactamente igual que lo hacemos con los moles.

Por tanto, dada la estequiometría de la reacción, tenemos que 1 mol de metano reacciona con 2 mol de oxígeno para dar 1 mol de CO2 y 2 mol de H2O. Por tanto, usando los volúmenes, podremos decir que 850 m3 de metano reaccionan con 1700 m3 de oxígeno y forman 850 m3 de CO2 y 1700 m3 de agua gas.

Como el oxígeno entra a formar parte del aire en un 21%, necesitaremos para la reacción exactamente

$1700 \dst \frac{100}{21 } =8092$ $m^3$ de aire.

De estos 8092 m3 de aire, el 21% (1700 m3) son de oxígeno y el resto (6392 m3) de nitrógeno.

Así que después de la reacción tendremos:

0 m3 de metano,

0 m3 de oxígeno,

100 m3 de CO2 procedente del gas natural,

50 m3 de N2 procedentes del gas natural,

6392 m3 de N2 procedentes del aire utilizado,

850 m3 de CO2 formado en la reacción, y

1700 m3 de agua en fase gas formada en la reacción.

En total, 100+50+6392+850+1700 = 9092 m3 de gas.

Si descontamos el agua, quedan 7392 m3 de gas seco.

La composición porcentual de este gas seco es, por tanto,

CO2: (950/7392)·100

N2: (3246/7392)·100

Si los cálculos son correctos.

Saludos

Edito: Ahora me fijo que en el ejercicio se habla de exceso de aire. Los cálculos están hechos teniendo en cuenta una cantidad de aire estequiométricamente justa. De todas formas, si hay exceso de aire la composición tendrá valores dependientes de cuánto aire haya en exceso.

[brete]

Re: Problema de estequiometria

Teniendo en cuenta que la reacción es

$CH_4 + 2 O_2 \to CO_2 + 2 H_2O$

y, ya que el número de moles de gas es proporcional, para las mismas condiciones de P y T, al volumen, podremos hacer los cálculos estequiométricos con los volúmenes exactamente igual que lo hacemos con los moles.

Por tanto, dada la estequiometría de la reacción, tenemos que 1 mol de metano reacciona con 2 mol de oxígeno para dar 1 mol de CO2 y 2 mol de H2O. Por tanto, usando los volúmenes, podremos decir que 850 m3 de metano reaccionan con 1700 m3 de oxígeno y forman 850 m3 de CO2 y 1700 m3 de agua gas.

Una pregunta tonta: ¿el nitrógeno no reacciona?

[aaaaaa12]

Re: Problema de estequiometria

muchas gracias, me dan los mismos resultados que a ti, pero en la ssoluciones ponen otras, asi que no se, lo del aire en exceso me lia porque no dice cuanto hay en exceso o da datos para saberlo...Muchisimas gracias de todas formas, en cuanto a la preguynta del nitrogeno, yo tambien dudo, no se podria producir:

N2+O2------>2NO

[H2SO4]

Re: Problema de estequiometria

...en cuanto a la preguynta del nitrogeno, yo tambien dudo, no se podria producir:

N2+O2------>2NO

Yo diría que no; no dispongo ahora de datos precisos, pero para que el N2 reaccione con el O2 hace falta una temperatura muy alta, que no creo que se consiga en la combustión del metano. Desde luego, en la realidad seguramente reaccionará una pequeña cantidad de N2, pero supongo que no hay que tenerlo en cuenta en este ejercicio.

Saludos

[angel relativamente]

Re: Problema de estequiometria

Además de dar las gracias, deberías de pulsar el botón "gracias" que hay debajo de cada mensaje. Asi añades reputación al usuario en cuestión que te ha ayudado. Léete este corto hilo con los consejos para conseguir ayuda de forma efectiva

[carmelo]

Re: Problema de estequiometria

Hola:

Yo obtengo lo siguiente:
a) 16190 $m^3$ de aire en condiciones normales.
b) Composición en base seca:
%$O_2=11.0$%
%$N_2=82.9$%
%$CO_2=6.1$%
%$CH_4$ Se consume en la reacción.

Saludos
Carmelo