Óxido de etileno pode ser produzido pela oxidação catalítica de eteno de acordo com a seguinte reação:
A carga do reator contém 100 kmol de eteno e 80 kmol de oxigênio. Calcule:
a % de excesso do reagente em excesso;

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre a produção de óxido de etileno a partir da reação de eteno com oxigênio. A equação química da reação é:
Temos 100 kmol de eteno ( ) e 80 kmol de oxigênio ( ) no reator. Precisamos calcular a porcentagem de excesso do reagente que está sobrando, ou seja, o reagente em excesso.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar qual dos reagentes é o limitante e qual é o excesso. Para isso, vamos usar a relação estequiométrica da reação.
Na equação, 2 kmol de eteno reagem com 1 kmol de oxigênio. Então, a relação entre eteno e oxigênio necessária é de 2:1.
Vamos ver quanto oxigênio seria necessário para reagir completamente com os 100 kmol de eteno disponíveis:
á

Passo 3

Agora, comparamos essa quantidade necessária com o que temos de oxigênio:
í
Como precisamos de apenas 50 kmol de para reagir com todo o eteno, e temos 80 kmol disponíveis, o oxigênio é o reagente em excesso.

Passo 4

Vamos calcular quanto oxigênio fica sobrando após a reação:
êíá

Passo 5

Agora, para encontrar a porcentagem de excesso, usamos a seguinte fórmula:
á
Substituindo os valores:

Resposta

A porcentagem de excesso do oxigênio é 60%.

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a) Identifique no fluxograma a alimentação nova, alimentação combinada, reciclo, unidades de processo e volumes de controle.
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Calcule todas as vazões desconhecidas.