Calcule a pureza em mol % 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 ( PV = nRT ) estão no gás permeado. Se esse valor já foi fornecido, ótimo! Caso contrário, podemos calcular usando a equação dos gases ideais:
n = PVRT
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 ntotal = nH2 + noutros gases . 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:
Pureza (mol%) = ( nH2ntotal ) times 100%

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.

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