(ProfSM) A combustão completa do ciclopropano pode ser equacionada como segue:
Em um reator indeformável com capacidade para
e mantido a 400 K , a reação é iniciada com 20 mol de ciclopropano e 540 mol de ar, contendo
de
e
de
, em volume. Admitindo que a reação ocorra com o consumo total do reagente minoritário, e que a água seja absorvida por um dessecante, a pressão e a densidade da mistura gasosa final serão, aproximadamente:
Passo 1
O enunciado trata da combustão completa do ciclopropano segundo
num reator de volume constante
a
. Iniciam-se
mol de
e
mol de ar
em mol de
e
de
. A reação consome totalmente o reagente minoritário, e a água formada é removida. Vamos:
- Determinar os mols de
e iniciais. - Achar o reagente limitante e calcular os mols finais de
, e . - Usar a lei dos gases ideais para a pressão final.
- Calcular a massa total e obter a densidade final.
Passo 2
Mols iniciais de oxigênio e nitrogênio no ar:
Passo 3
Estoque e reação estequiométrica:
– Reagente limitante: cada mol de consome
mol de
, logo para
mol de
são necessários
– Reagente limitante: cada mol de
Como havia
mol de
, sobra
Produtos (antes da remoção da água):
Retirando a água, o gás final contém
Passo 4
Aplicando a lei dos gases ideais para o gás final:
Passo 5
Massa total dos componentes na mistura final:
Somando e convertendo para kg:
Densidade final
Resposta
Pressão final
(
atm)
Densidade final
Densidade final