1. L'equazione chimica
La reazione di metano (CH4) e ossigeno (O2) è una reazione a combustione, che produce anidride carbonica (CO2) e acqua (H2O)
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
2. Stechiometria
L'equazione ci dice quanto segue:
* 1 mole di CH4 reagisce con 2 moli di O2
* 1 mole di CH4 produce 1 mole di CO2
* 1 mole di CH4 produce 2 moli di H2O
3. Masse molari
* CH4:12,01 g/mol (c) + 4 * 1,01 g/mol (H) =16,05 g/mol
* O2:2 * 16,00 g/mol (O) =32,00 g/mol
4. Calcoli
* Mole di CH4: 24 g / 16,05 g / mol =1,5 mol
* moli di O2: 96 g / 32,00 g / mol =3 mol
5. Reagente limitante
* Dall'equazione: 1 mol di CH4 necessita di 2 moli di O2.
* Abbiamo: 1,5 mol di CH4 e 3 mol di O2.
* Questo significa: Abbiamo abbastanza O2 per reagire con tutto il CH4. CH4 è il reagente limitante.
6. Calcoli del prodotto
* CO2 prodotto: 1,5 mol CH4 * (1 mol CO2 / 1 mol CH4) =1,5 mol CO2
* Massa di CO2: 1,5 mol * 44,01 g/mol =66,02 g
* H2O prodotto: 1,5 mol CH4 * (2 mol H2O / 1 mol CH4) =3 mol H2O
* Massa di H2O: 3 mol * 18,02 g/mol =54,06 g
Conclusione
Quando 24 g di CH4 reagiscono con 96 g di O2:
* CH4 è il reagente limitante.
* 66,02 g di CO2 e 54,06 g di H2O sono prodotti.
