Difícil
Estequiometría
UNMSM · 2025

Ejercicio de Química — UNMSM

Empleamos los hidrocarburos, principalmente, como material combustible. El n-hexano (C6H14C_6H_{14}, masa molar: 86 g/mol y densidad: 0,660 g/mL), que se clasifica como hidrocarburo saturado, es un líquido apolar, inmiscible con el agua. Si se somete a combustión completa un litro de n-hexano puro, ¿cuál es el volumen de la mezcla obtenida, determinada a 400 ºC y 0,8 atmósferas?

Datos: O2=32,0O_2 = 32{,}0 g/mol; CO2=44,0CO_2 = 44{,}0 g/mol; H2O=18,0H_2O = 18{,}0 g/mol; R=0,082R = 0{,}082 atm·L/(K·mol)

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(Pista: conviene hallar primero la masa de n-hexano a partir de su densidad, luego los moles totales de productos gaseosos (CO2CO_2 + H2OH_2O) mediante la ecuación balanceada de combustión, y finalmente aplicar la ecuación de los gases ideales para hallar el volumen a las nuevas condiciones.)

1. (Se calcula la masa de n-hexano en un litro: m=ρV=0,66×1000=660m = \rho \cdot V = 0{,}66 \times 1000 = 660 g.)

2. (Se balancea la combustión completa: 2C6H14+19O212CO2+14H2O2C_6H_{14} + 19O_2 \rightarrow 12CO_2 + 14H_2O.)

3. (Se calculan los moles totales de productos gaseosos (CO2CO_2 + H2OH_2O) generados a partir de los 660 g de n-hexano: por cada 2(86)=1722(86) = 172 g de n-hexano se producen 12+14=2612+14 = 26 mol de productos gaseosos; con 660 g, se obtiene nT99,77n_T \approx 99{,}77 mol.)

4. (Se aplica la ecuación de los gases ideales: PV=RTnPV = RTn, con T=400+273=673T = 400 + 273 = 673 K; despejando, 0,8×V=0,082×673×99,770{,}8 \times V = 0{,}082 \times 673 \times 99{,}77.)

5. (Se calcula: V=6882,38V = 6882{,}38 L.)

Por lo tanto, el volumen de la mezcla de gases obtenida es 6882,38 L, alternativa C.