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Sea la reacción química:

C₂H₆ + 0₂ <--> CO₂ + H₂O

Esta reacción es la combustión de etano CH₃ - CH₃

Calcular:

a) Ajustar la reacción.
b) Si se consumen 4 moles de etano. ¿Con cuántos moles de O₂ reacciona? ¿Cuántos moles de CO₂ y H₂O se forman?
c) Si se consumen 50 g de etano. ¿Con cuántos gramos de O₂ reacciona? ¿Cuántos gramos de CO₂ y H₂O se forman?
d) Si se desea producir 500 g de agua. ¿Cuántos moles de etano debemos quemar?

C₂H₆ + 0₂ <--> CO₂ + H₂O

a) ------------------------------------------------------------

Ajustada:

C₂H₆ +[7/2] 0₂ <--> 2 CO₂ + 3 H₂O

También:

2 C₂H₆ +7 0₂ <-->4 CO₂ +6 H₂O

b) ------------------------------------------------------------

Los pesos moleculares son:

C₂H₆ -> 30 g
O₂ -> 32 g
CO₂ -> 44 g
H₂ -> 2 g

Los coeficientes estequiométricos indican que por cada 2 moles de metano que reaccionan se consumen 7 de oxígeno y se producen: 4 moles de dióxido de carbono y 6 de agua.

Si, como preguntan, reacciona 4 moles de etano, consumirá 14 moles de O₂ y dará como producto: 8 y 12 de CO₂ y H₂O, respectivamente.

c) ------------------------------------------------------------

En gramos: 2·30 de C₂H₆ + 7· 32 de O₂-->> 4·44 de CO₂ + 6·18 de H₂O [1*] ; o lo que es lo mismo, dividiendo estre los gramos de etano (60 g) todos los sumandos, tendremos los gramos de cada uno por cada gramo de etano:

1 de CO₂ + 7· 32/60 de O₂-->> 4·44/60 de CO₂ + 6·18/60 de H₂O

Ahora multiplicamos todos por los gramos de etano que dice que reacciona (50 g):

O₂ .... 7·32·50/60 g ≈ 186,6 g (consumidos)
CO₂ .. 4·44·50/60 g ≈ 146,7 g (producidos)
H₂O ... 6·18·50/60 g ≈ 90 g  (producidos)

d) ------------------------------------------------------------

Si, ahora dividimos los valores de [1*] entre 108 (6·18), obtendremos los gramos de los compuestos químicos por cada gramo de agua producidos, multiplicamos después cada uno por 500 g:

C₂H₆ ... 2·30·500/108 g ≈ 277,7 g
O₂ ...  7·32·500/108 g ≈ 1037 g
CO₂ ... 4·44·500/108 g ≈ 814,8 g

Para la rección siguiente, introducimos 20 g de C y otros 20 g de O₂. Cuántos gramos de CO₂ se formarán.

C + 0₂ <--> CO₂

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Sabemos que 12 g de C (1 moles) reacciona con 32 g de O₂ (1 mole de O₂)

Si queremos que por cada molécula de C haya 1 de O₂ tendrán que estar sus masas en una proporción determinada. Esta:

　C　　　O₂
12 g → 32 g (o lo que es lo mismo; dividiendo por 12 ambos):

1 g　→ 2,67 g  (o lo que es lo mismo; multiplicando por 20 g de C):

20 g　→ 53,33 g Esta es la cantidad de O₂ necesaría para que reaccione con 20 g de C. No hay esa cantidad luego el limitante es el O₂. Cuando éste se agote se habrá acabado la reacción y aun sobrará C. ¿Cuánto C sobra? Planteemos el problema al revés:

　O₂　　　C
32 g　→ 12 g (o lo que es lo mismo; dividiendo por 32 ambos):
1 g　　→ 0,375 g (o lo que es lo mismo; multiplicando por 20 g de O₂):
20 g 　→ 7,5 g

Los 20 g de O₂ reaccionan con 7,5 g de C. Luego sobran (20 - 7,5) = 12,50 g de éste. Como han reaccionado 20 g de O₂ con 7,50 g de C. Por la ley de conservación de la masa, tenemos que suman 27,50 g de CO₂