A
, uma solução aquosa contendo
em peso de
tem uma densidade relativa de 1,2563 . Precisa-se de uma quantidade desta solução que contenha
de
.
a) Calcule o volume necessário (L) da solução usando DR dada;
b) Estime a porcentagem de erro que seria cometido se as densidades relativas dos componentes puros
e água tivessem sido usadas para o cálculo em lugar da densidade relativa da mistura.
a) Calcule o volume necessário (L) da solução usando DR dada;
b) Estime a porcentagem de erro que seria cometido se as densidades relativas dos componentes puros
Passo 1
Vamos resolver um exercício de concentração de soluções, especificamente envolvendo ácido sulfúrico (
) em água. Precisamos calcular o volume de uma solução aquosa que contém uma certa quantidade de
, usando a densidade relativa fornecida. Para isso, vamos utilizar conceitos de porcentagem em peso e densidade relativa.
Passo 2
Primeiro, entendamos que a porcentagem em peso (
) nos diz quantos gramas de soluto existem em 100 gramas de solução. Aqui, temos
de
, o que significa que em cada 100 kg de solução, há 35 kg de
.
Passo 3
Queremos encontrar a quantidade total de solução que contém
de
. Usando a relação da porcentagem em peso:
Resolvendo para
:
Passo 4
Agora, precisamos encontrar o volume dessa quantidade de solução. Para isso, usamos a densidade relativa (DR), que relaciona a densidade da solução com a densidade da água. A fórmula da densidade é:
Dado que a densidade relativa da solução é 1,2563, a densidade da solução é:
Convertendo para kg/L:
Passo 5
Com a massa total da solução e a densidade, podemos calcular o volume:
Resposta
a) O volume necessário da solução é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
A reação em fase gasosa
, que é de primeira ordem em relação a
e
, deve ser conduzida isotermicamente em um reator de escoamento uniforme. A produção de C é de
com conversão de
(PMc
). A vazão volumétrica de entrada é de
e a alimentação é equimolar. A temperatura e a pressão são constantes. A velocidade específica de reação nesta temperatura é de
min e a energia de ativação é de
.
Responda
a) Estime o volume requerido para que um CSTR, que recebe o efluente de um PFR com conversão de , alcance
de conversão total, se possível. Se não for possível, qual deverá ser a conversão total e o volume do CSTR? Resp. Vcstr=3,78 L
b) Determine o volume do PFR cuja conversão na saída é de . Resp. Vpfr=1,16 L
c) Se esta reação fosse reversível, qual seria o valor da conversão de equilíbrio e da concentração de A no equilíbrio? Sabe-se que a constante de equilíbrio é . Resp. Ela nunca entraria em equilíbrio porque
.
Responda
a) Estime o volume requerido para que um CSTR, que recebe o efluente de um PFR com conversão de
b) Determine o volume do PFR cuja conversão na saída é de
c) Se esta reação fosse reversível, qual seria o valor da conversão de equilíbrio e da concentração de A no equilíbrio? Sabe-se que a constante de equilíbrio é
Um mistura de metanol e acetato de metila contém 15,0% em massa de metanol.
a) usando uma única equação dimensional, determine os mols de metanol em da mistura;
b) A vazão de acetato de metila na mistura é de , qual dever ser a vazão da mistura
.
a) usando uma única equação dimensional, determine os mols de metanol em
b) A vazão de acetato de metila na mistura é de
Um processo composto por um misturador, que é alimentado por duas misturas metanol-água contidas em recipientes separados. A primeira mistura contém 40% (em massa) de metanol e a segunda contém
. Se 200 g da
mistura são combinados com 150 g da
. (i) Desenhe o fluxograma completo do processo, qual é base de trabalho, por quê? E diga quantas incógnitas tem?
Considere a reação
, em fase gasosa, que ocorre em um reator PFR à pressão e temperatura constantes. Neste reator verifica-se uma queda da vazão volumétrica de
em relação à vazão volumétrica de entrada. A alimentação deste reator é composta de duas correntes: a da espécie A possui vazão molar de
e concentração de
e a espécie B possui vazão molar de
e concentração de
. Antes de processar esta reação no PFR, foram realizados testes em um reator batelada, isotérmico a volume constante, com pressão inicial de 20 atm. Ao chegar no final da reação, percebeu-se que a pressão estava em
. Foram coletadas do reator batelada alíquotas da mistura reacional com o tempo e foi obtida a seguinte tabela:
X | 0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
189 | 192 | 200 | 222 | 250 | 303 | 400 | 556 | 800 |
Determine o número de bateladas em 24 h de operação sabendo que os volumes do PFR e batelada são iguais e que a alimentação do reator batelada é constituída por 200 mols de A e 300 mols de B. O tempo destinado ao preparo do reator é de 600 s. Calcule também a concentração de alimentação do reagente limitante. Resp. № bat=5; Cio