Lista de exercícios para estudo B1

Complementos de Química Aplicada

Lista de exercícios para estudo B1 – Estequiometria da Combustão Profa. Carol

1. Um combustível sólido apresenta a seguinte composição em porcentagem de massa:

carbono	hidrogênio	oxigênio	nitrogênio	enxofre	umidade	cinzas
74,0 %	5,0 %	5,0 %	1,0 %	1,0 %	9,0 %	5,0  %

Tomando como base de cálculo 1000g de combustível e considerando a queima com 50% de ar em excesso, pergunta-se:

1. Quantidade de matéria de oxigênio teórico
2. Quantidade de matéria de ar real
3. Faça uma análise em quantidade de matéria dos compostos presentes nos fumos da combustão
4. O volume de ar real na CNTP utilizado no processo.

1. Um combustível líquido oxigenado apresenta a seguinte composição (% em massa)

carbono	Hidrogênio	Oxigênio
64,8%	13,6%	21,6%

Deve-se efetuar a queima completa de 1Kg desse combustível com 30% de excesso. Pede-se

1. A quantidade matéria de ar real necessária.
2. O volume de ar real a 700mmHg e 27oC (300K).

1. Considerando a queima completa de 1 Kg de propano (C3H8) com 20% de excesso de ar, calcule:

Dados:

C3H8 (g) + 5O2(g)  → 3CO2(g) + 4H2O(l)

Massa molar propano (C3H8) = 44g/mol

1. Quantidade de matéria de oxigênio teórico
2. Quantidade de matéria de ar real
3. O volume de ar real na CNTP

1. Sabendo que a combustão do metano (CH4) ocorre de acordo com a equação química dada abaixo:

CH4(g) + 2O2(g)  → CO2(g) + 2H2O(l)

Para combustão de 1 Kg de metano foram utilizados 150 mols de gás oxigênio (O2). (Massa molar (CH4) = 16g/mol)

Baseada nos dados acima responda:

1. Classifique que tipo de combustão ocorreu (Combustão incompleta; Combustão teoricamente completa; Combustão praticamente completa).
2. Caso a combustão ocorra com excesso de comburente, calcule a porcentagem do excesso.

OBS. NESSE EXERCÍCIO DEVE-SE PRIMEIRO TRANSFORMAR A MASSA DO COMBUSTÍVEL PARA NÚMERO DE MOLS E ACHAR O VALOR DO NÚMERO DE MOLS DE OXIGÊNIO TEÓRICO. COMPARAR COM O NÚMERO DE MOLS QUE FOI UTILIZADO E CLASSIFICAR DE ACORDO COM OS TRÊS TIPOS DE COMBUSTÃO.

NO ITEM B, CASO A REAÇÃO TENHA OCORRIDO COM EXCESSO DE COMBURENTE CALCULAR O NÚMERO DE MOLS DE O2 EM EXCESSO (nO2EXCESSO   =  nO2REAL - nO2 TEÓRICO ) E DEPOIS CALCULAR A  % O2 EXCESSO PELA FÓRMULA ABAIXO:

% EXCESSO =  nO2EXCESSO  / nO2 TEÓRICO  X 100

1. Sabendo que a combustão do propano (C3H8) ocorre de acordo com a equação química dada abaixo:

C3H8 (g) + 5O2(g)  → 3CO2(g) + 4H2O(l)

Para combustão de 1 Kg de propano foram utilizados 100 mols de gás oxigênio (O2). (Massa molar (C3H8) = 44g/mol)

Baseada nos dados acima responda:

1. Classifique que tipo de combustão ocorreu (Combustão incompleta; Combustão teoricamente completa; Combustão praticamente completa).
2. Caso a combustão ocorra com excesso de comburente, calcule a porcentagem do excesso.

1. Considerar a queima de 1000L (CNTP) de metano (CH4) com 18% de ar em excesso:

1. Determine o volume de oxigênio teórico.
2. Determine o volume de ar real.

CH4  + 2 O2   → CO2  + 2 H2O

1. Uma mistura gasosa combustível apresenta a seguinte composição em volume:

CH4      40%

C2H6     30%

CO       20%

CO2      10%

Considerando a combustão de 1L desse a CNTP com 10% de ar em excesso, determine o volume de ar real a 20o C (293 K) e 700mmHg.

CH4  + 2 O2   → CO2  + 2 H2O

C2H6  + 3,5 O2   → 2CO2  + 3H2O

CO + 1/2O2  →  CO2