Butano, um dos componentes do gás de cozinha, pode ser produzido a partir da reação:
Qual a quantidade de metano (
) que deve ser alimentado ao reator para processar 5 ton/h de propeno, sabendo que a reação é completa? Qual a produção de butano?
Resp: a)
b) 6,9 ton
Resp: a)
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre a produção de butano a partir do propeno e metano usando uma reação química. A gente vai precisar usar conceitos de estequiometria, que é basicamente a parte da química que estuda as relações entre as quantidades de reagentes e produtos em uma reação química. Vamos calcular quanto de metano precisamos para reagir com 5 toneladas por hora de propeno e também quanto de butano será produzido nessa reação completa.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação balanceada da reação:
Essa equação já está balanceada, o que significa que as quantidades de átomos de cada elemento estão iguais nos dois lados da seta.
Passo 3
Agora, vamos calcular as massas molares de cada substância envolvida:
-
Propeno (
): - Carbono ©: 12 g/mol
- Hidrogênio (H): 1 g/mol
- Massa molar:
-
Metano (
): - Carbono ©: 12 g/mol
- Hidrogênio (H): 1 g/mol
- Massa molar:
-
Butano (
): - Carbono ©: 12 g/mol
- Hidrogênio (H): 1 g/mol
- Massa molar:
Passo 4
Vamos converter a taxa de produção de propeno de toneladas por hora para kg/h, já que queremos a quantidade de metano em kg/h:
Passo 5
Usando a equação balanceada, vemos que 1 mol de propeno reage com 1 mol de metano para produzir 1 mol de butano. Então, a relação molar entre propeno e metano é 1:1.
Vamos calcular quantos moles de propeno estamos usando por hora:
Passo 6
Como a relação é 1:1, precisamos da mesma quantidade de moles de metano:
Agora, vamos converter os moles de metano para kg/h:
Passo 7
Agora, para calcular a produção de butano, vemos que 1 mol de propeno produz 1 mol de butano. Então, teremos também 119047.62 moles de butano por hora.
Convertendo para massa:
Resposta
a)
;
b) 6,9 ton
b) 6,9 ton