Quatrocentas libras ( 181 kg ) de sílica gel são misturadas a 2 lbmol de um gás contendo propano c propeno
, a
.
Determinar a fração do propano no gás adsorvido na sílica gel.
Determinar a fração do propano no gás adsorvido na sílica gel.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado diz que temos 400 libras (que dão 181 kg) de sílica gel misturadas com 2 lbmol de um gás que contém 50% de propano e 50% de propeno, tudo isso a 25°C. Nosso objetivo aqui é descobrir qual a fração de propano que foi adsorvida na sílica gel. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre adsorção e como calcular frações molares em misturas gasosas.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é adsorção. Adsorção é o processo pelo qual moléculas de um gás ou líquido se acumulam na superfície de um sólido, como a sílica gel no nosso caso. Esse processo depende de várias coisas, como a temperatura, a pressão e a natureza das substâncias envolvidas.
Passo 3
Vamos começar calculando a quantidade de cada gás no total que temos. Sabemos que temos 2 lbmol de gás, sendo 50% propano e 50% propeno. Então:
Passo 4
Agora, precisamos considerar que a sílica gel está adsorvendo parte desses gases. Para encontrar a fração de propano adsorvida, vamos utilizar a frazão molar, que nos diz a proporção de moles de propano em relação ao total de moles adsorvidos.
Vamos chamar de
os moles de propano adsorvidos e
os moles de propeno adsorvidos. A fração de propano adsorvida
é dada por:
Passo 5
Para determinar
e
, precisaríamos de dados sobre a capacidade de adsorção da sílica gel para cada gás a 25°C. Supondo que a capacidade de adsorção seja igual para ambos os gases (o que é uma simplificação, já que na prática pode variar), teríamos:
Então:
Resposta
A fração de propano no gás adsorvido na sílica gel é de 50%.