Após a análise do gás de saída de uma chaminé obteve-se a seguinte composição molar: 0,37 % C2 H6, 8,70 % O2, 74,02 % N2, 1,69 % CO ; 5,10 % CO2 e 10,12% H2 O.

Pede-se:

A. Qual a composição em base mássica desse gás? R:0,004 / 0,099 / 0,736 / 0,017 / 0,080 / 0,065

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma mistura de gases saindo de uma chaminé com diferentes proporções molares. O que a gente quer é descobrir qual é a composição dessa mistura em base mássica, ou seja, quanto cada componente pesa na mistura total. Para isso, vamos usar conceitos de química como massa molar e frações molares.

Passo 2

Primeiro, vamos listar os componentes da mistura com suas frações molares em porcentagem:
  • 0,37% de C2H6
  • 8,70% de O2
  • 74,02% de N2
  • 1,69% de CO
  • 5,10% de CO2
  • 10,12% de H2O

Passo 3

Agora, vamos converter essas porcentagens para frações molares decimais dividindo por 100:
  • C2H6: 0,0037
  • O2: 0,0870
  • N2: 0,7402
  • CO: 0,0169
  • CO2: 0,0510
  • H2O: 0,1012

Passo 4

Em seguida, precisamos saber a massa molar de cada componente. As massas molares são aproximadamente:
  • C2H6: 30,07 g/mol
  • O2: 32,00 g/mol
  • N2: 28,02 g/mol
  • CO: 28,01 g/mol
  • CO2: 44,01 g/mol
  • H2O: 18,02 g/mol

Passo 5

Agora, vamos calcular a massa de cada componente multiplicando a fração molar pela massa molar:
  • C2H6: 0,0037 times 30,07 = 0,111 , g/mol
  • O2: 0,0870 times 32,00 = 2,784 , g/mol
  • N2: 0,7402 times 28,02 = 20,75 , g/mol
  • CO: 0,0169 times 28,01 = 0,474 , g/mol
  • CO2: 0,0510 times 44,01 = 2,244 , g/mol
  • H2O: 0,1012 times 18,02 = 1,823 , g/mol

Passo 6

Vamos somar todas essas massas para encontrar a massa total da mistura:
0,111 + 2,784 + 20,75 + 0,474 + 2,244 + 1,823 = 27,186 , g/mol

Passo 7

Por fim, para encontrar a fração mássica de cada componente, dividimos a massa de cada um pela massa total e arrendondamos:
  • C2H6: 0,111 / 27,186 approx 0,004
  • O2: 2,784 / 27,186 approx 0,099
  • N2: 20,75 / 27,186 approx 0,736
  • CO: 0,474 / 27,186 approx 0,017
  • CO2: 2,244 / 27,186 approx 0,080
  • H2O: 1,823 / 27,186 approx 0,065

Resposta

A composição em base mássica do gás é aproximadamente 0,004 / 0,099 / 0,736 / 0,017 / 0,080 / 0,065.

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