Descomposició de l’Acetilè i Càlcul del Volum d’Hidrogen

L’acetilè és un gas incolor i tòxic que crema amb flama molt lluminosa, però és molt inestable i en estat líquid molt explosiu. Es descompon segons l’equació: $$\text{C}_2\text{H}_2 \rightarrow 2\text{C} + \text{H}_2$$ Disposem de 10 mol d’acetilè. Quants litres d’hidrogen s’obtindran a 101 300 Pa i 300 K?

Dades inicials:

• Equació: $\text{C}_2\text{H}_2 \rightarrow 2\text{C} + \text{H}_2$
• Mol d’acetilè (C₂H₂) = 10 mol
• Condicions: 101 300 Pa i 300 K
• Constant dels gasos $R$ = 8,314 J/(mol·K) = 0,08314 L·atm/(mol·K)

Pas 1: Relació estequiomètrica

• Segons l’equació, 1 mol de C₂H₂ produeix 1 mol de H₂.
• Per tant, 10 mol de C₂H₂ produeixen 10 mol de H₂.

Pas 2: Càlcul del volum d’hidrogen

• Usem la equació dels gasos ideals: $PV = nRT$
• Rearranjada per al volum: $V = \frac{nRT}{P}$
• $n = 10 \, \text{mol}$
• $R = 0,08314 \, \text{L·atm/(mol·K)} ) (convertim 101 300 Pa a atm: $\frac{101 300}{101 325} \approx 1 \, \text{atm}$)
• $T = 300 \, \text{K}$
• $P = 1 \, \text{atm}$
• $V = \frac{10 \times 0,08314 \times 300}{1} \approx 249,42 \, \text{L}$

Resposta final: Aproximadament 249,4 L d’hidrogen.