Óxido de Etileno pode ser produzido pela oxidação catalítica de eteno de acordo com a seguinte reação:
A carga d o reator contém 100 kmol de eteno e 80 kmol de oxigênio. Calcule:
a) Quem é o reagente Limitante;
b) A % de excesso do reagente em excesso;
c) As quantidades de cada reagente e produto presentes no final da reação e a % de conversão do eteno, se o grau de conclusão é de
;
d) A conversão do eteno, a conversão do oxigênio e o grau de conclusão da reação, se 50 kmol de
estiverem presentes no final da reação.
R: a) Eteno; b)
; c) eteno que reage
; eteno que resta no final
kmol; oxigênio que reage
; oxigênio que resta no final
; conversão de eteno
; d) oxigênio que reage
; eteno que reage
kmol; conversão de eteno = 80%; conversão de oxigênio = 37,5 %; conversão de eteno
.
a) Quem é o reagente Limitante;
b) A % de excesso do reagente em excesso;
c) As quantidades de cada reagente e produto presentes no final da reação e a % de conversão do eteno, se o grau de conclusão é de
d) A conversão do eteno, a conversão do oxigênio e o grau de conclusão da reação, se 50 kmol de
Passo 1
O enunciado dá a reação estequiométrica
com carga inicial de
kmol de eteno e
kmol de oxigênio. Vamos usar estequiometria para identificar o reagente limitante, o excesso, e calcular consumos, totais finais, conversões e grau de conclusão.
Passo 2
Para achar o limitante, calculamos quanto de
seria necessário para consumir todo o eteno:
Como há
kmol de
, sobra oxigênio, logo o eteno é o reagente limitante.
Passo 3
O excesso de
é
e o percentual de excesso, em relação ao necessário (
kmol), é
Passo 4
Se o grau de conclusão da reação é
, então metade do eteno reage:
Na reação,
kmol de eteno reagem com
kmol de
, então definindo o avanço
tal que
temos
Portanto, nos totais finais
A conversão do eteno é
Passo 5
Se no final restam
kmol de
, então
isto é o avanço
kmol. Deste modo
As conversões são
O grau de conclusão máximo corresponderia a
kmol (quando todo o eteno reagisse), logo
Resposta
a) O reagente limitante é o eteno.
b) O de excesso de
é
.
c) Para grau de conclusão :
eteno final kmol;
final
kmol;
final
kmol;
conversão de eteno .
d) Se restam kmol de
:
consumido
kmol;
eteno consumido kmol;
conversão de eteno ;
conversão de
;
grau de conclusão .
b) O
c) Para grau de conclusão
eteno final
conversão de eteno
d) Se restam
eteno consumido
conversão de eteno
conversão de
grau de conclusão