Foros Ciencias Galilei

 Saludos amigos del Foro de Ciencias Galilei, en esta ocasión les voy a plantear un problema sobre la combustión del propano y del butano.
Para el análisis del poder calorífico de una mezcla de 60% de propano y 40% de butano en moles, se lleva a cabo la reacción de combustión siguiente (sin balancear) en un reactor de volumen constante:

C₃H₈ + O₂ → CO₂  +  H₂O

C₄H₁₀ + O₂ → CO₂ +  H₂O

Para asegurar la combustión completa, el reactor contiene 20% en exceso de oxígeno. En el reactor se coloca un sistema de enfriamiento de modo que la temperatura se mantenga prácticamente constante. Si el número de moles en el reactor aumenta en un 5%, calcule el porcentaje de rendimiento, suponiendo que este valor es el mismo para ambas reacciones.

A) 32.1%  B) 43.9%  C) 65.4%  D) 89.6%  E) 99.9%

Sin más que decirles me despido agradeciéndoles de antemano su ayuda  

                                                    Atentamente: Mario Rodríguez

Para el análisis del poder calorífico de una mezcla de 60% de propano y 40% de butano en moles, se lleva a cabo la reacción de combustión siguiente en un reactor de volumen constante:

C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂  + 4 H₂O
60       300   →  180       240


C₄H₁₀ + 13/2 O₂ → 4 CO₂ + 5 H₂O
40          260          160      200

Para asegurar la combustión completa, el reactor contiene 20% en exceso de oxígeno. En el reactor se coloca un sistema de enfriamiento de modo que la temperatura se mantenga prácticamente constante. Si el número de moles en el reactor aumenta en un 5%, calcule el porcentaje de rendimiento, suponiendo que este valor es el mismo para ambas reacciones.

Moles iniciales:

100 (carburante) + 560·1,2 (O₂) = 772 mol

Moles finales teóricos:

180 + 240 + 160 + 200 + 560·0,2 (O₂ sin reaccionar) = 780 + 112 = 892 moles

Si el número de moles en el reactor aumenta en un 5%:

772·1,05 = 810,6 moles reales final

Rendimiento: (810,6/892)·100 = 90,87 %  (la más cercana es 89.6%)

No sé si es que está mal (algún detalle) o que la solución falla por poco.