Um aluno do curso de engenharia química precisa realizar a síntese do oleato de etila. Para tal, ele empregará uma reação de transesterificação entre o ácido oleico e o etanol, catalisada por ácido, obtendose o oleato de etila e água. Devido à reversibilidade dessa reação (equilíbrio desfavorável), ele necessita adotar um procedimento que desloque o equilíbrio, e consequentemente promova um aumento no rendimento da reação ou seja, maior quantidade de oleato de etila será produzido. Uma das formas de se conseguir isso seria o uso de um excesso de etanol, um reagente barato se comparado ao ácido oleico. Assinale V ou F:
Deverá ser realizada uma extração mútipla para separação do oleato de etila.
Deverá ser empregada uma destilação a vapor.
A destilação azeotrópica será realizada empregando-se um separador de água de Dean-Stark;
A água pode ser removida à medida que é formada por meio de uma destilação azeotrópica;

Passo 1

Então, vamos lá! O problema fala sobre um aluno de engenharia química que quer sintetizar oleato de etila usando uma reação de transesterificação entre ácido oleico e etanol, com ácido catalisador. Essa reação produz oleato de etila e água, mas ela é reversível e não favorece muito a produção do oleato de etila. Para aumentar o rendimento, ou seja, produzir mais oleato de etila, o aluno está pensando em usar um excesso de etanol, que é mais barato que o ácido oleico. Vamos precisar entender conceitos de equilíbrio químico e técnicas de separação como extração múltipla, destilação a vapor e destilação azeotrópica para resolver as afirmações que vamos analisar.

Passo 2

Primeira afirmação: “Deverá ser realizada uma extração múltipla para separação do oleato de etila.”
Extração múltipla é uma técnica usada para separar componentes com base em sua solubilidade em diferentes solventes. No caso da sintetização do oleato de etila, podemos separar os produtos e reagentes usando solventes apropriados. Porém, para deslocar o equilíbrio e aumentar o rendimento, o uso de técnicas de separação eficientes como a extração múltipla pode não ser a mais indicada comparada a outras técnicas como a destilação. Portanto, essa afirmação é FALSA.

Passo 3

Segunda afirmação: “Deverá ser empregada uma destilação a vapor.”
A destilação a vapor é usada para separar substâncias que formam misturas azeotrópicas ou que decompõem com destilação simples. No caso da transesterificação, a destilação a vapor pode não ser a melhor opção para separar o oleato de etila do etanol ou da água formada. Portanto, essa afirmação é FALSA.

Passo 4

Terceira afirmação: “A destilação azeotrópica será realizada empregando-se um separador de água de Dean-Stark.”
A destilação azeotrópica envolve a formação de azeótropos para remover um dos componentes da mistura. O separador de Dean-Stark é um equipamento utilizado justamente para remover a água formada durante reações como a transesterificação. Isso ajuda a deslocar o equilíbrio da reação, aumentando o rendimento do produto desejado. Portanto, essa afirmação é VERDADEIRA.

Passo 5

Quarta afirmação: “A água pode ser removida à medida que é formada por meio de uma destilação azeotrópica.”
Sim, durante a destesterificação, a água é um dos produtos formados. Ao utilizar a destilação azeotrópica com um separador de Dean-Stark, a água pode ser continuamente removida da mistura, o que desloca o equilíbrio da reação para a formação de mais oleato de etila, aumentando assim o rendimento da síntese. Portanto, essa afirmação é VERDADEIRA.

Resposta

F, F, V, V.

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