Um mistura de metanol e acetato de metila contém
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 em lb
.
a) usando uma única equação dimensional, determine os mols de metanol em
b) A vazão de acetato de metila na mistura é de
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.
Passo 4
Sabendo que 15 % da massa é metanol, calculamos a massa de metanol na mistura:
Passo 5
Agora, precisamos converter a massa de metanol para mols. Para isso, usamos a massa molar do metanol (
) 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 (
):
Passo 10
Resolvendo para
:
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.