Problema sui gas

[Fab996]

In un recipiente di 850mL inizialmente vuoto si miscelano 250mL di O2 a 40°C e 15 atm e 500 mL di CO a 30°Ce 20 atm. La miscela viene portata a 200°C. Calcolare la pressione totale dopo il riscaldamento. Data la reazione: 2 CO(g) + O2 (g) −−→ 2 CO2 (g)
R. Ptot = 18,37 atm

Vi allego il mio procedimento, non riesco a capire dove sia l'errore...

[LuiCap]

L'errore sta nel considerare l'O2 ancora presente a fine reazione, cosa sbagliata perché esso è il reagente limitante.
Quindi la pressione totale a fine reazione è dovuta unicamente al CO rimasto e alla CO2 formata.
Ci sono anche errori di arrotondamento nei calcoli.

      

[Fab996]

Ti ringrazio

[Fab996]

L'errore sta nel considerare l'O2 ancora presente a fine reazione, cosa sbagliata perché esso è il reagente limitante.
Quindi la pressione totale a fine reazione è dovuta unicamente al CO rimasto e alla CO2 formata.
Ci sono anche errori di arrotondamento nei calcoli.

Luisa, volevo chiederti un piccolo chiarimento, se ho la reazione 3CuO+2NH3(g)3CuO+N2(g)+3H2O, e dati 11.4 Cuo e 4 litri NH3(condizioni 273K,1 ATM); per calcolare il reagente limitante calcolo moli(CuO)=11.4/79.5=0.143; poi calcolo le moli(NH3) n=PV/RT=0.178mol; e poi calcolo nuovamente le moli(NH3); attraverso le moli(CuO) e i coefficienti stechiometrici impostando la proporzione nCuO:nNH3=3:2=> moli(NH3)=0.095 e siccome sono minori di quelle che mi vengono date, l'ammoniaca è  il mio reagente in eccesso; vorrei ben capire che differenza c'è nel calcolare le moli di ammoniaca partendo dalla legge dei gas perfetti e calcolarle attraverso i coefficienti stechiometrici; se non sbaglio il mio prof ha parlato di moli teoriche.... e stessa cosa potevo farla con le moli(Cuo) calcolarle prima con i grammi 11.4 che mi vengono forniti, e poi attraverso i coefficienti stechiometrici avendo trovato prima le moli di ammoniaca con la legge dei gas perfetti, quindi risultando il Cuo reagente limitante.... 

[LuiCap]

Attento perché la reazione che hai scritto non è corretta: è una redox in cui l'azoto si ossida e il rame si riduce.

I rapporti stechiometrici definiscono le proporzioni con le quali i reagenti si trasformano nei prodotti.
6CuO(s) + 2NH3(g) 3Cu2O(s) +N2(g) + 3H2O(l)
Se vogliamo che entrambi i reagenti si consumino completamente occorre far reagire il CuO e l'NH3 con un rapporto molare di 6 a 2 moli. Queste possono essere definite moli teoriche.

Ovviamente le quantità a disposizione possono essere diverse; in tal caso occorre verificare se c'è un reagente limitante o in difetto.
Calcoliamo perciò le quantità di reazione (q.r.) che si avrebbero se le moli assegnate di ciascun reagente fossero consumate separatamente:
q.r. = moli a disposizione del reagente/suo coefficiente stechiometrico nella reazione

n CuO = 11,4 g/79,55 g/mol = 0,143 mol
q.r. CuO = 0,143 mol/6 = 0,0239 mol
n NH3 = 4 L x 1 atm/0,0821 L·atm/K·mol x 273 K = 0,178 mol
q.r. NH3 = 0,178 mol/2 = 0,0892 mol
Il reagente limitante è quello che ha q.r. minore, in questo caso il CuO.

Dato che 0,0239 mol è la massima quantità di reazione che si può ottenere, per calcolare le quantità dei prodotti che si formano occorre far riferimento a questo valore di q.r.:
n Cu2O = q.r. x 3 = 0,0239 x 3 = 0,0717 mol Cu2O
n N2 = q.r. x 1 = 0,0239 x 1 = 0,0239 mol N2
n H2O = q.r. x 3 = 0,0239 x 3 = 0,0717 mol H2O
L'NH3 è il reagente in eccesso, perciò la quantità che si consuma è:
n NH3 reagite = q.r. x 2 = 0,0239 x 2 = 0,0478 mol NH3 reagite
n NH3 in eccesso = n iniziali - n reagite = 0,178 - 0,0478 = 0,131 mol NH3 in eccesso

[Fab996]

Grazie!

[Fab996]

Attento perché la reazione che hai scritto non è corretta: è una redox in cui l'azoto si ossida e il rame si riduce.

I rapporti stechiometrici definiscono le proporzioni con le quali i reagenti si trasformano nei prodotti.
6CuO(s) + 2NH3(g) 3Cu2O(s) +N2(g) + 3H2O(l)
Se vogliamo che entrambi i reagenti si consumino completamente occorre far reagire il CuO e l'NH3 con un rapporto molare di 6 a 2 moli. Queste possono essere definite moli teoriche.

Ovviamente le quantità a disposizione possono essere diverse; in tal caso occorre verificare se c'è un reagente limitante o in difetto.
Calcoliamo perciò le quantità di reazione (q.r.) che si avrebbero se le moli assegnate di ciascun reagente fossero consumate separatamente:
q.r. = moli a disposizione del reagente/suo coefficiente stechiometrico nella reazione

n CuO = 11,4 g/79,55 g/mol = 0,143 mol
q.r. CuO = 0,143 mol/6 = 0,0239 mol
n NH3 = 4 L x 1 atm/0,0821 L·atm/K·mol x 273 K = 0,178 mol
q.r. NH3 = 0,178 mol/2 = 0,0892 mol
Il reagente limitante è quello che ha q.r. minore, in questo caso il CuO.

Dato che 0,0239 mol è la massima quantità di reazione che si può ottenere, per calcolare le quantità dei prodotti che si formano occorre far riferimento a questo valore di q.r.:
n Cu2O = q.r. x 3 = 0,0239 x 3 = 0,0717 mol Cu2O
n N2 = q.r. x 1 = 0,0239 x 1 = 0,0239 mol N2
n H2O = q.r. x 3 = 0,0239 x 3 = 0,0717 mol H2O
L'NH3 è il reagente in eccesso, perciò la quantità che si consuma è:
n NH3 reagite = q.r. x 2 = 0,0239 x 2 = 0,0478 mol NH3 reagite
n NH3 in eccesso = n iniziali - n reagite = 0,178 - 0,0478 = 0,131 mol NH3 in eccesso

Comunque la reazione mia era con l'acqua allo stato gassoso... non so se quindi ora possa risultare corretta
3CuO(s)+2NH3(g)3CuO(s)+N2(g)+3H2O(g)

[LuiCap]

3CuO(s)+2NH3(g)3CuO(s)+N2(g)+3H2O(g)

Questa reazione non è bilanciata perché a sx ci sono 3 atomi di O e a destra ci sono 6 atomi di O.

Come fa l'NH3 (N con n° di ox -3) ad ossidarsi a N2 (N con n° di ox 0) se non c'è nessun altro atomo che si riduce???