A alumina,
, é um importante composto utilizado na fabricação de refratários industriais. Sua produção segue a seguinte reação:
Se nas entradas da alimentação do reator temos 20 mols de Al e
mols de
, determine:
A fração molar e mássica do sistema final.
A fração molar e mássica do sistema final.
Passo 1
Resumo da questão: Temos a reação
com 20 mol de Al e 10 mol de O₂. Queremos as frações molares
e mássicas
do sistema final.
Conteúdo: estequiometria (reagente limitante, balanço de mols) + definição de fração molar e mássica. Precisamos da massa molar de Al ( ,g/mol), de O₂ (
,g/mol) e de Al₂O₃ (
,g/mol).
Conteúdo: estequiometria (reagente limitante, balanço de mols) + definição de fração molar e mássica. Precisamos da massa molar de Al (
Passo 2
Identificar o reagente limitante
- Razão estequiométrica Al/O₂ = 4/3 ≈1,33
- Razão disponível = 20 mol Al / 10 mol O₂ = 2 >1,33
→ sobra Al, faltou O₂ → O₂ é limitante.
Extensão máxima da reação,
:
Passo 3
Calcular mols finais
- Consumo de Al:
mol - Consumo de O₂:
mol - Formação de Al₂O₃:
mol
Mols remanescentes:
Total de mols no sistema:
Passo 4
Calcular fração molar
Passo 5
Calcular fração mássica
Primeiro as massas:
Primeiro as massas:
Massa total
,g.
Resposta
Fração molar:
Fração mássica: