O sulfeto de hidrogênio é uma impureza no gás natural que deve ser removida. Um método de remoção comum é chamado de processo de Claus, baseado na seguinte reação:
Sob condições ideais, o processo de Claus converte o
em
com um rendimento de
. Se no início, houver
de
e
de
, quantos gramas de
serão produzidos? Quem é o reagente limitante? Quantos gramas de reagente em excesso restam depois que o reagente limitante é completamente consumido?
Passo 1
O enunciado descreve o processo de Claus para remover
do gás natural, com rendimento de
. No início há
de
e
de
. O que pedem é:
) quantos gramas de
são produzidos de fato,
) qual é o reagente limitante,
) quantos gramas do reagente em excesso restam.
Para isso vamos precisar de estequiometria: balancear a reação, calcular mols iniciais, achar o limitante, rendimento teórico e depois rendimento real, e finalmente sobra do reagente em excesso.
Para isso vamos precisar de estequiometria: balancear a reação, calcular mols iniciais, achar o limitante, rendimento teórico e depois rendimento real, e finalmente sobra do reagente em excesso.
Passo 2
Balanceando a reação temos:
Isso significa que de
mols de
usa-se
mols de
para gerar
mol de
.
Passo 3
Calculamos os mols iniciais:
:
Passo 4
Para cada mol de
precisamos de
mol de
(porque
). Logo, para
mol de
seriam necessários
e como há
mol de
disponível, sobra O
. Portanto o limitante é
.
Passo 5
O rendimento teórico de
(
%) sai de
e em massa, usando
,
Passo 6
Aplicando o rendimento real de
:
Passo 7
A quantidade de
consumida foi
mol, logo sobra
em massa isso é
Resposta
Massa de
produzida (rendimento real):
\n Reagente limitante:
\n Massa de
em excesso restante: