Uma solução de nitrato de sódio na água, a uma temperatura de
, contém
de
, em peso.
a) Calcular o peso de
que pode cristalizar de 1000 lb desta solução, reduzindo a temperatura a
.
b) Calcular o rendimento, em porcentagem, do processo.
Dados: Solubilidade do
a
em peso;
Solubilidade do
a
em peso.
a) Calcular o peso de
b) Calcular o rendimento, em porcentagem, do processo.
Dados: Solubilidade do
Solubilidade do
Passo 1
Vamos começar resumindo o que está sendo pedido. Temos 1000 libras (lb) de uma solução de nitrato de sódio (
) em água a
, onde
do peso é
. O objetivo é calcular, na parte a), quanto dessa substância pode cristalizar quando a temperatura é reduzida para
. Para isso, precisamos entender conceitos de solubilidade e realizar cálculos de balanço de massa usando as solubilidades fornecidas para as duas temperaturas.
Passo 2
Primeiro, vamos determinar a quantidade de
presente inicialmente na solução a
. Sabemos que a solução contém
de
.
Então, temos 490 lb de
dissolvido em 1000 lb de solução.
Passo 3
Agora, vamos considerar a solubilidade do
a
, que é
em peso. Isso significa que, em 100 lb dessa solução a
, apenas 44,5 lb de
permanecem dissolvidas, e o restante se cristaliza.
Passo 4
Aplicando essa solubilidade à nossa quantidade total de solução (1000 lb), calculamos a quantidade de
que permanecerá dissolvida após a redução da temperatura:
Passo 5
Para encontrar a quantidade de
que cristaliza, subtraímos a massa dissolvida após o resfriamento da massa inicial:
Resposta
A quantidade de
que pode cristalizar de 1000 lb da solução ao reduzir a temperatura de
para
é de 45 lb.