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Reacciones químicas II

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Subido el 12 de mayo de 2020 por Segismundo P.

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Buenos días, vamos a continuar con el tema de reacciones químicas y después de haber visto el otro día el concepto de Moll, vamos a ver cómo lo utilizamos en una reacción química. 00:00:01
Vamos a imaginar que tenemos una reacción de combustión, que además es un tipo de reacciones bastante común. 00:00:18
En una reacción de combustión vamos a tener un hidrocarburo, es decir, un alcano, un alqueno o un alquino, que sufre un proceso de combustión, es decir, arde en presencia de oxígeno. 00:00:27
Imaginaos que tenemos, por ejemplo, butano más oxígeno y esto va a producir en la combustión dióxido de carbono más agua. 00:00:41
Al dióxido de carbono sabéis que es un gas de efecto invernadero, por eso hay que tener cuidado de no usar en exceso los combustibles fósiles, 00:00:57
bien sean gases o bien sean derivados del petróleo. 00:01:08
Bueno, aquí siempre vamos a seguir un mismo proceso para ajustar estas reacciones. 00:01:12
Primero ajustamos los carbonos que tenemos en la reacción. 00:01:17
Entonces aquí tenemos 4, aquí tenemos 1. Necesitamos poner un prefijo de 4. Aquí tenemos 10 hidrógenos, después los carbonos van a ser los hidrógenos. Tenemos 10 hidrógenos y aquí 2, pues tendremos que añadir un 5. 00:01:23
Y por último los oxígenos. Aquí tenemos 4 por 2, 8, y 5 de aquí son 13, es decir, necesitaríamos 13 medios para tener 13 átomos de oxígeno en este lado. 00:01:39
El medio se iría con el 2 del oxígeno diatómico. 00:02:01
Como esto no nos gusta así, lo que vamos a hacer es multiplicar todo por 2 para quitar ese sufijo que tenemos. 00:02:05
Entonces tendríamos 2 de butano. 00:02:12
Bueno, butano lo he escrito así, pero recordad que era CH3, CH2, CH2, CH3. 00:02:17
Y tenéis 3, 5 y 5, 10 de hidrógeno y 4. 00:02:27
Se puede escribir también en una reacción química, normalmente lo vais a encontrar en esta forma. 00:02:31
¿De acuerdo? Más 13 de oxígeno para dar 8 de dióxido de carbono más 10 de agua. 00:02:35
Y esto sería la combustión del butano ajustada. Esto es lo que llamamos combustión de hidrocarburos. 00:02:48
¿Cómo podemos leer esta reacción química? 00:03:07
Una forma que podemos hacer es leer que dos moléculas de butano reaccionan con trece moléculas de oxígeno diatómico para producir ocho moléculas de dióxido de carbono y diez moléculas de agua. 00:03:11
Aquí todo está en estado gaseoso, es una reacción química 00:04:02
Entonces también cuando algo está en estado gaseoso podríamos añadir unos sufijos 00:04:07
Cuando está en gaseoso, cuando es gas, sería una G 00:04:11
Cuando es líquido, una L 00:04:16
Cuando es sólido, una S 00:04:21
En este caso como están en estado gaseoso, pues podemos poner una G en todos ellos 00:04:28
porque de hecho lo que sale aquí de la combustión es vapor de agua 00:04:33
si miráis una chimenea de una caldera cuando está funcionando, una caldera de gas 00:04:39
veréis que en invierno cuando hace frío sale como una especie de humo blanco 00:04:45
que no es humo, realmente es vapor de agua 00:04:51
esto que tenemos aquí, si yo lo multiplico por el número de abogadro 00:04:52
el número de abogadro es el número de partículas que hay en un mol 00:04:59
pues tendré dos veces el número de abogadro aquí, es decir, dos moles 00:05:04
y trece veces el número de abogadro, es decir, trece moles 00:05:07
Entonces también podré escribir como dos moles de butano reaccionan con trece moles de agua 00:05:11
para producir ocho moles de dióxido de carbono y diez moles de agua 00:05:23
es decir, esto mismo que tengo aquí en moléculas lo puedo expresar en moles 00:05:30
y una vez que lo tengo en moles y sé la masa molar de cada uno de estos compuestos 00:05:34
pues puedo saber las masas que voy a obtener de cualquiera de los otros compuestos 00:05:39
como son gases todos, otra forma de expresarlo también es en litros 00:05:50
el mismo volumen de un gas tiene el mismo número de partículas 00:05:56
eso es lo que nos dijo Abogadro, pues si yo aquí tengo 2 litros de butano, 00:06:02
van a reaccionar con 13 litros de oxígeno. 00:06:09
Entonces también puedes expresarlo como 2 litros de butano reaccionan con 13 litros de oxígeno 00:06:11
para producir 8 litros de CO2 y 10 litros de agua. 00:06:20
De cualquiera de estas formas podemos expresar lo que tenemos en estas reacciones. 00:06:27
Ahora vamos a ver, por ejemplo, si nos dicen que reacciona un kilogramo de butano, 00:06:35
vamos a preguntarnos cuánto CO2 emitiremos a la atmósfera quemando un kilogramo de butano. 00:06:47
¿Cuánto CO2 emitiremos? 00:07:00
Y datos que necesitamos para esto, pues vamos a necesitar la masa molar del carbono, del hidrógeno y del oxígeno. 00:07:10
Si vais a la tabla periódica, pues vais a ver que la masa molar del carbono son 12 gramos partido por mol, 00:07:17
que la masa molar del hidrógeno es 1 gramos partido por mol, 00:07:30
y que la masa molar del oxígeno son 16 gramos partido por mol. 00:07:39
Bueno, vamos a ver, lo primero que tenemos que saber es un kilogramo de butano cuántos moles son 00:07:49
para poder utilizar ya luego las equivalencias. 00:07:55
Aquí sabemos que dos moles de butano nos producen 8 moles de CO2. 00:08:03
Bueno, pues lo primero para saber cuántos moles tenemos que calcular la masa molar del butano 00:08:10
Y esto será cuatro veces la del carbono, es decir, cuatro por doce 00:08:16
Más diez por uno, que es la del hidrógeno 00:08:21
Vale, cuatro por doce son cuarenta y ocho 00:08:25
Si no, a ver, sí 00:08:31
Son cuarenta y ocho más diez son cincuenta y ocho gramos por mole 00:08:33
Para saber el número de moles, el número de moles de butano, lo que haremos es la masa de butano dividido entre la masa molar del butano. 00:08:39
La masa de butano es un kilogramo, y como aquí tenemos en gramos por mol, pues escribiremos mil gramos, 00:09:01
entre 58 gramos por mol, y esto nos va a dar 17,24 moles. 00:09:08
17,24 moles de butano. 00:09:24
Ahora tenemos que ver la relación entre los moles de butano con los moles de CO2. 00:09:32
Sabemos que un mol de butano, perdón, lo que tenemos son dos moles, dos moles de butano nos van a producir ocho moles de CO2. 00:09:39
Pues podemos utilizar este factor de conversión para pasar de moles de butano a moles de CO2. 00:10:12
Paso a la siguiente página. Puesto que teníamos 17,24 moles de butano, para transformar esto en moles de CO2, escribo aquí moles de butano y aquí moles de CO2. 00:10:18
Y sabíamos, lo teníamos en la página anterior, que 2 de butano nos generan 8 de CO2. 00:10:45
Entonces escribo aquí 2 de butano nos generan 8 de CO2. 00:10:55
Esto se va con esto. 00:11:00
Entonces tendría un total de 68,97 moles de CO2. 00:11:03
Pero como me pedían la masa de CO2, pues la masa de CO2 será el número de moles de CO2 multiplicado por la masa molar del CO2. 00:11:14
Y la masa molar del CO2, vamos a calcularla aquí, será 12 del carbono más dos veces 16 del oxígeno y esto nos da 44 gramos partido por mol. 00:11:25
Bueno, pues ahora mismo aquí lo que hacemos es multiplicar 68,97 moles de CO2 por 44 gramos de CO2 partido por mol de CO2. 00:11:44
Mol se va con mol, eso sería por 44 y nos daría 3034,48 gramos de CO2. 00:12:05
O sea, aproximadamente 3 kilogramos de CO2 se generan en la combustión de un kilogramo de butano, ¿vale? 00:12:22
Con esto tendríamos la siguiente parte que querría ver y el próximo día os añadiré qué ocurre cuando tenemos en cuenta térmicamente el balance energético de esta reacción, ¿de acuerdo? 00:12:34
Idioma/s:
es
Autor/es:
Segismundo Peláez Lirola
Subido por:
Segismundo P.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
Visualizaciones:
23
Fecha:
12 de mayo de 2020 - 9:52
Visibilidad:
Público
Duración:
12′ 56″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1364x768 píxeles
Tamaño:
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