Calcule a pureza em
do hidrogênio no gás permeado.
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que o enunciado está pedindo. Precisamos calcular a pureza do hidrogênio no gás permeado, expressa em mol%. Isso está relacionado à química de misturas gasosas e às frações molares. Para resolver isso, vamos precisar saber a quantidade de moles de hidrogênio presente no gás permeado e a quantidade total de moles de todos os componentes dessa mistura.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar quantos moles de hidrogênio (
) estão no gás permeado. Se esse valor já foi fornecido, ótimo! Caso contrário, podemos calcular usando a equação dos gases ideais:
Onde:
-
é a pressão, -
é o volume, -
é o número de moles, -
é a constante dos gases ( ), -
é a temperatura em Kelvin.
Rearranjando para encontrar
:
Passo 3
Depois de determinar os moles de hidrogênio, precisamos saber o número total de moles de todos os gases presentes na mistura permeada. Isso inclui o hidrogênio e quaisquer outros gases que estejam no sistema. Se só tiver hidrogênio, o total de moles será igual aos moles de
. Porém, geralmente há uma mistura, então some os moles de cada componente para obter o total:
Passo 4
Agora que temos tanto os moles de hidrogênio quanto o total de moles na mistura, podemos calcular a pureza em mol%. A fórmula para a pureza molar é:
Resposta
Portanto, a pureza do hidrogênio no gás permeado em mol% é calculada dividindo-se o número de moles de
pelo número total de moles da mistura e multiplicando o resultado por 100%. Use a fórmula acima com os valores específicos que você tiver para obter a pureza desejada.