Uma das formas de se pré-purificar um produto farmacêutico é utilizando centrífugas e filtros rotativos, segue o fluxograma de um processo operando em regime estacionário. O processo opera em regime estacionário e a mistura inicial contém água e o fármaco em questão. Sabendo que a corrente de entrada possui uma vazão mássica de 1000,00 kg/h, com 10,00 % em massa de fármaco, determine:
c) A composição molar da corrente C.
c) A composição molar da corrente C.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre um processo de pré-purificação de um produto farmacêutico usando centrífugas e filtros rotativos. A corrente de entrada tem uma vazão mássica de 1000 kg/h, com 10% em massa de fármaco e o restante é água. Nosso objetivo aqui é determinar a composição molar dessa corrente, ou seja, quanto cada componente contribui em termos de mol.
Para resolver isso, vamos precisar entender alguns conceitos básicos:
- Massa molar: que é a massa de uma molécula de uma substância.
- Mole: uma unidade que mede a quantidade de substância.
- Fração molar: a proporção de mols de um componente em relação ao total de mols na mistura.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a massa de cada componente na corrente de entrada.
- Massa total da corrente: 1000 kg/h
- Massa de fármaco: 10% de 1000 kg = 100 kg/h
- Massa de água: 90% de 1000 kg = 900 kg/h
Então, temos:
Passo 3
Agora, vamos converter essas massas em mols. Para isso, precisamos das massas molares das substâncias:
- Água (H₂O): aproximadamente 18,015 g/mol
- Fármaco: aqui precisamos saber a massa molar específica do fármaco em questão. Como não foi fornecida, vamos chamar de
g/mol.
Convertendo as massas de kg para g:
Calculando os mols:
Passo 4
Finalmente, vamos calcular a fração molar de cada componente. A fração molar (
) é dada por:
onde
é o número de mols do componente
e
é o total de mols na mistura.
Calculando:
Então, a fração molar do fármaco (
) é:
E a fração molar da água (
) é:
Resposta
A composição molar da corrente C é:
Obs.: Para obter valores numéricos específicos, é necessário conhecer a massa molar (
) do fármaco em questão.