¿La digestión anaerobia de un lodo residual produce un gas con la siguiente composición: 64% de CH4, 30% de CO2 y 6% de H2S. S?

Supongamos 100 g del gas producido; el resultado obtenido será válido para cualquier masa de gas, pues las disoluciones son homogéneas. En esos 100 g de gas habrá 64 g de CH4, 30 g de CO2 y 6 g de H2. El número de moles de cada componente es

n(CH4) = 64 g / 16 g/mol = 4 mol CH4

n(CO2) = 30 g / 44 g/mol = 0,68 mol CO2

n(H2) = 6 g / 2 g/mol = 3 mol H2

El número total de moles es 4 + 0,68 + 3 = 7,68 mol

Las fracciones molares son:

x(CH4) = 4 / 7,68 = 0,52

x(CO2) = 0,68 / 7,68 = 0,089

x(H2) = 3 / 7.68 = 0,39

Por tanto, las presiones parciales valen

p(CH4) = 0,52 · 290 = 150,8 kPa

p(CO2) = 0,089 · 290 = 25,8 kPa

p(H2) = 0,39 · 290 = 113,1 kPa

Podrías hacer los cálculos considerando los 3700 kg de la mezcla: tendrías 0,64·3700 = 2368 kg de CH4, 0,30·3700 = 1110 kg de CO2 y 0,06·3700 = 222 kg de H2. Con esto calcularías los moles (habría que multiplicar por 1000 cada masa para expresarla en g), luego las fracciones molares y, por último, las presiones parciales.

Pero el cálculo es más sencillo tal como lo expuse antes.