A Engenharia Química Processos Químicos

UFPE-CTG-DEQ- Engenharia Química

27/07/2021

Processos Químicos-2. 2.020-2 – 1º EE Prof. Coêlho

Aluno: Felipe Farias de Andrade 

e-mail institucional: [e-mail]

Duração:2 h ( das15h às 17h)

Ao enviar suas respostas, via meu e-mail institucional (  [e-mail]), identifique-se( nome) em todas as páginas das respostas e mande, nas páginas das respostas, seu e-mail institucional.

As questões podem ser respondidas digitadas ou  manuscritas, porém use sempre tinta preta!

1-Sabendo-se que a matéria prima é a flúor-apatita  [CaF2 3 Ca3( PO4)2] que se apresenta na natureza em  jazidas rochosas, usando a equação abaixo a ser balanceada, calcule quantas toneladas de ácido sulfúrico são necessárias  para obtenção de 100t de H3PO4 , admitindo 95% de  rendimento.  

CaF2 3Ca3( PO4)2 + H2SO4 + H2O ➔  

Ca SO4 .2 H2O + HF + H3PO4

Resposta:

Equação Balanceada:

CaF2 . 3Ca3( PO4)2 + 10 H2SO4 + 20 H2O ➔  10 Ca SO4 .2 H2O + 2 HF + 6 H3PO4

Objetivo: definir quantidade de Ácido Sulfúrico (H2SO4) para produzir 100 toneladas de H3PO4 com 95% de rendimento.

Massas Moleculares:

MM(H3PO4) = 97,994 g/mol;

MM(H2SO4) = 98,079 g/mol

100.000 Kg de H3PO4 = 1,02 . 10^6 mols a serem produzidos

De acordo com a estequiometria:

10 mols de H2SO4  ----------- 6 mols de H3PO4

n mols ----------------- 1,02 . 10^6 mols

n = 1,7 . 10^6 mols de H2SO4

Como o rendimento é de 95%, tem-se:

n (H2SO4) = (1,7 . 10^6) / 0,95 =  1,79 . 10^6 mols de H2SO4 necessários, equivalentes a 175,59 toneladas de Ácido Sulfúrico necessários para o processo desejado.

2-Quantas toneladas de Al2O3 são obtidas na decomposição  do 13.500 t hidróxido de alumínio?

Al(OH)3 ---Δ +980ºC → Al2O3 + H2O

Resposta:

Equação Balanceada:

2 Al(OH)3 → 1 Al2O3 + 3 H2O  (Δ + 980ºC)

Massas Moleculares:

MM (Al(OH)3) = 78 g/mol;

MM (Al2O3) = 101,96 g/mol;

13.500 toneladas de Al(OH)3 = 13500 . 10^6 g = 1,731 . 10^8 mols de Al(OH)3 sendo decompostos

Como a relação é de 2 para 1, haverá a formação de 8,654 . 10^7 mols de Al2O3.

Logo, tem-se:

m (Al2O3) = (8,654 . 10^7) * 101,96 = 8,823 . 10^9 gramas = 8823,46 toneladas de Al2O3 obtidos!

3-Calcule as massa moleculares de:

CH3(CH2)10CH2(OCH2CH2)3OSO3Na 

CH3(CH2)10CH2(OCH2CH2)3OSO3NH4  

CH3(CH2)10CH2(OCH2CH2)3OSO3NH( CH2CH2OH)3

Resposta:

• CH3(CH2)10CH2(OCH2CH2)3OSO3Na 

Massa Molecular = (18 * 12) + (37*1) + (7*16) + 32 + 23  = 420 u.m.a

• CH3(CH2)10CH2(OCH2CH2)3OSO3NH4  

Massa Molecular = (18 * 12) + (41*1) + (7*16) + 32 + 14  = 415 u.m.a

• CH3(CH2)10CH2(OCH2CH2)3OSO3NH( CH2CH2OH)3

Massa Molecular = (24 * 12) + (53*1) + (10*16) + 32 + 14  = 547 u.m.a