Se 1 kg de benzeno (C6H6) é oxidado com oxigênio, quantos quilogramas de O 2 são necessários para converter todo o benzeno a CO 2 e H 2 O .
Passo 1
Beleza, vamos lá! O problema nos pede para descobrir quantos quilogramas de oxigênio (O₂) precisamos para oxidar completamente 1 kg de benzeno (C₆H₆) e transformá-lo em dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂O). Para resolver isso, vamos precisar usar a estequiometria das reações químicas, que nos ajuda a relacionar as quantidades dos reagentes e produtos envolvidos na reação.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação balanceada da reação de combustão do benzeno. A combustão completa de um hidrocarboneto como o benzeno ocorre na presença de oxigênio, formando dióxido de carbono e água. A equação geral é:
Agora, precisamos balancear essa equação para garantir que o número de átomos de cada elemento seja igual nos dois lados.
Passo 3
Vamos balancear os átomos de carbono © primeiro. O benzeno tem 6 átomos de carbono, então precisamos de 6 moléculas de CO₂:
Agora, balanceamos os hidrogênios (H). O benzeno tem 6 átomos de hidrogênio, então precisamos de 3 moléculas de H₂O para ter 6 hidrogênios:
Por último, balanceamos os oxigênios (O). No lado dos produtos, temos
átomos de oxigênio nas CO₂ e
átomos de oxigênio na H₂O, totalizando 15 átomos de oxigênio. Como cada molécula de O₂ tem 2 átomos de oxigênio, precisamos de
moléculas de O₂:
Para evitar frações, podemos multiplicar todos os coeficientes por 2:
Passo 4
Agora que a equação está balanceada, vamos usar a relação molar para encontrar a quantidade de O₂ necessária para oxidar 1 kg de benzeno. Primeiro, precisamos calcular a massa molar do benzeno e do oxigênio.
A massa molar do benzeno (C₆H₆) é:
A massa molar do oxigênio (O₂) é:
Passo 5
Vamos determinar quantos mols de benzeno temos em 1 kg (1000 g):
Segundo a equação balanceada, 2 mols de C₆H₆ reagem com 15 mols de O₂. Então, para 12,81 mols de C₆H₆, a quantidade de O₂ necessária é:
Passo 6
Agora, vamos converter os mols de O₂ para quilogramas. Sabendo que a massa molar do O₂ é 32,00 g/mol:
Convertendo para quilogramas:
Resposta
Para oxidar completamente 1 kg de benzeno (C₆H₆) em dióxido de carbono e água, são necessários aproximadamente 3,07 kg de O₂.
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São fornecidos os seguintes dados para uma bomba centrífuga comercial que opera com água:
, rotação
. Calcule: b) a potência hidráulica e
Em um forno são introduzidos
de ar seco e
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de C2H6,
de N2 e 3,5% de O2. Calcule o oxigênio teórico e em excesso caso a queima seja completa, produzindo apenas H 2 O e CO 2 .
As dimensões do rotor de uma bomba centrífuga são
PARÂMETRO | ENTRADA, Seção 1 | SAÍDA, Seção 2 |
---|---|---|
Raio,
|
175 | 500 |
Largura da pá,
|
50 | 30 |
Ângulo da pá,
|
65 | 70 |
A bomba trabalha com água e é acionada a 750 rpm. Calcule a altura de carga teórica e a potência mecânica de alimentação da bomba, se a vazão for
.
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. Calcular o peso de cristais e o rendimento, em porcentagem, que se obtém pelo arrefecimento de 100 lb desta solução à temperatura de
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.
Dados: A existe
em peso de
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A