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 200,0 kg da mistura;
b) A vazão de acetato de metila na mistura é de 100,0 lb-mol / h, qual dever ser a vazão da mistura em lb m / h.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício sobre uma mistura de metanol e acetato de metila que contém 15,0 % em massa de metanol. O conteúdo principal aqui é álgebra química e conversão de unidades. Para resolvermos, vamos precisar usar a fórmula da porcentagem em massa e relações estequiométricas para converter massa em mols.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa 15,0 % em massa de metanol na mistura. Isso quer dizer que, para cada 100 gramas da mistura, 15 gramas são metanol.

Passo 3

Agora, queremos saber quantos mols de metanol existem em 200,0 kg da mistura. Vamos começar convertendo a massa da mistura para gramas para facilitar os cálculos.
200,0, kg = 200,000, g

Passo 4

Sabendo que 15 % da massa é metanol, calculamos a massa de metanol na mistura:
Massa de metanol = 200,000, g times 0,15 = 30,000, g

Passo 5

Agora, precisamos converter a massa de metanol para mols. Para isso, usamos a massa molar do metanol ( Mols de metanol = 30,000, g32,04, g/mol approx 937,3, mol ) que é aproximadamente 32,04 g/mol.

Passo 6

Então, respondendo à parte a): em 200,0 kg da mistura, temos aproximadamente 937,3 mols de metanol.

Passo 7

Agora, vamos para a parte b). Sabemos que a vazão de acetato de metila na mistura é de 100,0 lb-mol/h. Queremos descobrir qual deve ser a vazão total da mistura em lb-m/h.

Passo 8

Primeiro, precisamos relacionar a quantidade de acetato de metila com a quantidade total da mistura. Sabendo que o metanol é 15 % em massa, o acetato de metila será os outros 85 %.

Passo 9

Vamos usar a relação de mols. Se a vazão de acetato de metila é 100,0 lb-mol/h e isso representa 85 % da mistura, podemos encontrar a vazão total ( 0,85 times F = 100,0, lb-mol/h ):

Passo 10

Resolvendo para F = 100,0, lb-mol/h0,85 approx 117,65, lb-mol/h :

Passo 11

Portanto, a vazão da mistura deve ser aproximadamente 117,65 lb-mol/h.

Resposta

a) Há aproximadamente 937,3 mols de metanol em 200,0 kg da mistura.
b) A vazão da mistura deve ser aproximadamente 117,65 lb-mol/h.

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