Uma mistura gasosa em uma saída de linha tem a seguinte composição molar: 15,1% de C2 H6 ; 43,5 % de SO2, 8,0 % O 2 e o restante de N2. Calcular a composição mássica. (Massas atômicas: C=12 ; O=16 ; N=14;

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma mistura de gases com certas porcentagens molares de diferentes compostos e precisa descobrir qual é a composição mássica dessa mistura. Isso significa que vamos converter as porcentagens de cada gás de base molar para base de massa. Para isso, a gente vai precisar usar conceitos de estequiometria, como cálculo de massas molares e conversão entre molaridade e massa.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a massa molar de cada composto na mistura. A massa molar é a massa de uma mole de uma substância e fica fácil usando as massas atômicas fornecidas.
  • Etano ( C2H6):
    Massa molar = 2 times C + 6 times H = 2 times 12 + 6 times 1 = 30, g/mol
    (Assumindo que a massa atômica do Hidrogênio é 1 g/mol.)
  • Dióxido de Enxofre ( SO2):
    Massa molar = S + 2 times O = 32 + 2 times 16 = 64, g/mol
    (Assumindo que a massa atômica do Enxofre é 32 g/mol, já que não foi fornecida.)
  • Oxigênio ( O2):
    Massa molar = 2 times O = 2 times 16 = 32, g/mol
  • Nitrogênio ( N2):
    Massa molar = 2 times N = 2 times 14 = 28, g/mol

Passo 3

Agora que temos as massas molares, vamos calcular a massa de cada gás presente na mistura, assumindo que temos 100 moles de mistura (isso facilita porque as porcentagens molares já estão dadas).
  • Etano ( C2H6):
    15,1% de 100 mo<=s = 15,1, mo<=s
    Massa = 15,1, mo<=s times 30, g/mol = 453, g
  • Dióxido de Enxofre ( SO2):
    43,5% de 100 mo<=s = 43,5, mo<=s
    Massa = 43,5, mo<=s times 64, g/mol = 2784, g
  • Oxigênio ( O2):
    8,0% de 100 mo<=s = 8,0, mo<=s
    Massa = 8,0, mo<=s times 32, g/mol = 256, g
  • Nitrogênio ( N2):
    Como sabemos que a soma das porcentagens molares é 100%, o restante é para o N2:
    100% - 15,1% - 43,5% - 8,0% = 33,4%
    33,4% de 100 mo<=s = 33,4, mo<=s
    Massa = 33,4, mo<=s times 28, g/mol = 935,2, g

Passo 4

Agora vamos somar todas as massas para encontrar a massa total da mistura:
Massa total = 453, g + 2784, g + 256, g + 935,2, g = 4428,2, g

Passo 5

Por fim, vamos calcular a porcentagem mássica de cada componente dividindo a massa de cada gás pela massa total e multiplicando por 100:
  • Etano ( C2H6):
    ( 4534428,2 ) times 100 approx 10,24%
  • Dióxido de Enxofre ( SO2):
    ( 27844428,2 ) times 100 approx 62,89%
  • Oxigênio ( O2):
    ( 2564428,2 ) times 100 approx 5,79%
  • Nitrogênio ( N2):
    ( 935,24428,2 ) times 100 approx 21,12%

Resposta

A composição mássica da mistura é aproximadamente:
  • C2H6: 10,24%
  • SO2: 62,89%
  • O2: 5,79%
  • N2: 21,12%

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