Esercizio termochimica
Buonasera, ho un problema con il seguente esercizio di termochimica, non capisco come arrivare al risultato corretto:

Bruciando CH4 gassoso con 150 litri di aria, misurati in condizioni normali, si liberano 7807 Joule. Calcolare la percentuale in volume del CH4 nella miscela metano/aria, sapendo che, a 25,0 °C, 16,0 g di CH4 presentano un'entalpia di combustione di 887 kJ. [CH4 = 0,130 %v/v].

Per risolvere ho provato i seguenti passaggi:
sapendo che la MM del CH4 e' circa 16 g/mol, ho detto che per la combustione di una singola mole di CH4 si presenta su entalpia di combustione pari a 887 kJ. A questo punto, sapendo che nella nostra reazione abbiamo un'entalpia di 7807 kJ, ho impostato la seguente proporzione, 1/887=x/7807, per ricavare le moli di CH4, che risultano essere 8,8016.
Sapendo le moli di CH4, e sapendo che la miscela si presenta in condizioni normali, ho calcolato il volume:
dato che una mole di gas ideale, in condizioni normali, occupa 22,4141 L, ho calcolato V(CH4) = 8,8016*22,4141=197,28 L.
Sommando il risultato ai 150 L iniziali di aria ottengo un totale di 347.28 L di miscela, per una percentuale in volume del CH4 del 56.8%.
A questo punto mi sembra abbastanza ovvio che qualcosa sia sbagliato (direi molto sbagliato considerando il margine di errore), suppongo nel calcolo delle moli reagenti di CH4, ma non avrei idea di come correggere.
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Un primo errore consiste nel non aver trasformato i Joule in kJ:
n CH4 = 7,807 kJ / 887 kJ/mol = 8,80·10^-3 mol

Un secondo errore sta nel calcolo delle moli di aria presenti nella miscela:
n O2 = 150 / 0,0821 · 273 = 6,69 mol
n totali miscela gassosa = 8,80·10^-3 + 6,69 = 6,70 mol
% mol = % in volume = 8,80·10^-3 · 100 / 6,70 = 0,131%
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
il che, la vita lo insegna, è diverso dall’avere “imparato una cosa”.
(Primo Levi)


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Gianni Trattore
Il secondo non è propriamente un errore. Tu hai calcolato i volumi, io le moli.

Con i volumi si ottiene lo stesso risultato finale:

n CH4 = 7,807 kJ / 887 kJ/mol = 8,80·10^-3 mol
V CH4 = 8,80·10^-3 · 0,0821 · 273 = 0,197 L
V totale miscela gassosa = 150 + 0,197 = 150,20 L
% in volume CH4 = 0,197 · 100 / 150,20 = 0,131%
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
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