24- Uma instalação petrolífera produz
de
por hora. A liberação desse gás poluente pode ser evitada usando-se calcário. A remoção do
é feita através da seguinte equação:
.
a- Qual a massa de calcário,
, necessária para eliminar todo o
formado em uma hora?
b- Se a reação tem um rendimento de
qual é a massa de calcário necessária?
a- Qual a massa de calcário,
b- Se a reação tem um rendimento de
Passo 1
O enunciado dá a reação
e informa que a instalação produz
de
por hora. Pergunta-se:
a) Qual a massa de necessária para neutralizar todo o
gerado em uma hora, assumindo reação completa?
b) Se a reação tem rendimento de , qual a massa de
necessária?
Informações relevantes extraídas do enunciado: produção de em uma hora é
e a equação química mostra razão molar
.
a) Qual a massa de
b) Se a reação tem rendimento de
Informações relevantes extraídas do enunciado: produção de
Passo 2
Conceitos e fórmula que vamos usar (explicadinho):
- “Mole” relaciona massa e quantidade de substância pela massa molar
. A fórmula é
onde
é o número de mols,
a massa (em gramas) e
a massa molar (em
).
- Da equação dada a razão molar é
para cada . Então os mols de necessários igualam os mols de . - Para calcular massas molares somamos as massas atômicas: usarei
, , e (unidades ).
Calculemos as massas molares:
Passo 3
Converter a massa de
para gramas e calcular os mols de
.
A massa dada é . Como
,
A massa dada é
Agora aplicamos
:
Façamos a divisão (mostrando os passos): calcular
dá aproximadamente
(Arredondei para dois decimais; mantemos precisão suficiente para massa final.)
Passo 4
Usando a razão molar
, os mols de
necessários são iguais a
:
Passo 5
Converter os mols de
em massa:
.
Calculemos:
Converter para quilogramas:
Comentário prático: portanto, para eliminar
de
em uma hora (reação completa), precisamos de aproximadamente
de calcário.
Passo 6
Agora considerar rendimento da reação de
. Explicação: rendimento significa que só
do reagente efetivamente reage; para garantir a quantidade teórica precisamos fornecer mais reagente. A massa necessária real é
Aqui o rendimento é
. Então
Arredondando de forma razoável obtemos
. Isso significa que, com rendimento de
, deve-se aplicar cerca de
de
por hora.
Resposta
a)
b)
b)