Um gás de síntese com a seguinte composição molar:
em
em
em
em H
e o restante em
é queimado com
de ar seco. Qual é a composição do gás produzido?
Passo 1
O enunciado dá um gás de síntese cuja composição molar (base 1 kmol de gás) é:
kmol de
,
kmol de
,
kmol de CO,
kmol de H
e o restante em N
. Esse gás é queimado com
de excesso de ar seco. Queremos usar estiquiometria de combustão para achar as quantidades de produtos e então calcular as frações molares do gás produzido (base molar total, incluindo vapor d’água).
Passo 2
Adotamos a base de
kmol de gás de síntese. Já temos então:
Passo 3
Calculamos o oxigênio estequiométrico necessário para consumir todo o CO e H
:
– Para CO: consome
kmol O
.
– Para H :
consome
kmol O
.
Logo o total estequiométrico é
– Para CO:
– Para H
Logo o total estequiométrico é
O ar seco tem
de O
mol e
de N
, logo o ar estequiométrico requerido é
Passo 4
Com
de excesso de ar, o ar real fornecido vale
Desse ar vêm
Passo 5
Misturando todo o O
do ar com o que já havia no gás de síntese, temos
kmol O
disponível. Destes,
kmol são consumidos na combustão, sobrando
Os produtos são:
Passo 6
A quantidade total de gás produzido (moléculas) é
As frações molares (base molar total, úmido) são:
Resposta
C
: 12,99 %
O: 14,22 %
: 5,14 %
: 67,65 %