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Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Departamento de Química
Curso de Química Tecnológica
Introdução aos Processos Químicos
4ª Lista de Exercícios
1 – Considere a reação:
C4H8 + O2 ® CO2 + H2O
a) A equação estequiométrica está balanceada?
b) Qual é o coeficiente estequiométrico do CO2?
c) Qual é a razão estequiométrica de H2O para o O2?
d) Quantos lb-mol O2 reagem para formar 400 lb-mol CO2?
e) 100 moles/min de C4H8 alimentam um reator e 50% reagem. A que taxa se forma a água?
2 – A oxidação do etileno para produzir óxido de etileno transcorre de acordo com a equação:
2 C2H4 + O2 ® 2 C2H4O
A alimentação do reator consiste em 100Kmol C2H4 e 100Kmol O2.
a) Qual é o reagente limitante?
b) Qual é a percentagem em excesso do outro reagente?
c) Se a reação transcorre até se completar, quanto do reagente em excesso irá sobrar, quando C2H4O
será formado e qual será a extensão da reação?
d) Se a reação transcorre até um ponto onde a percentagem de conversão do reagente limitante é de
50%, quanto de cada reagente e de cada produto está presente no final, e qual é a extensão da
reação?
e) Se a reação transcorre até um ponto onde sobram 60 Kmol O2, qual é a conversão fracional do
C2H4? Qual é a conversão fracional do O2? Qual é a extensão da reação?
3 – Mercaptanas, sulfeto de hidrogênio e outros compostos sulfurados são removidos do gás natural por
tecnologias conhecidas como “adoçamento”. Como se sabe, H2S é tóxico em quantidades muito
pequenas, além de muito corrosivo para os equipamentos de processo. Propõe-se um processo para
remoção de H2S empregando-se a reação com SO2:
2H2S + SO2 ® 3S + 2H2O
Em um teste de processo, uma corrente gasosa contendo 20% H2S e 80% CH4 é misturada a uma
corrente de SO2 puro. O processo produziu 500 lb de S. No gás efluente do reator as razões molares
SO2/H2S e H2O/H2S foram, respectivamente, iguais a 3 e 10. Determine a conversão fracionária do
reagente limitante e as taxas de alimentação das correntes de H2S e SO2.
4 – Um biorreator é um vaso no qual uma conversão biológica ocorre envolvendo enzimas,
microrganismos e/ou células animais e vegetais. Na fermentação anaeróbica de cereais, a levedura
Saccharomyces cerevisiae digere a glicose (C6H12O6) proveniente dos grãos para formar etanol (C2H5OH)
e ácido propenóico (C2H3CO2H) pelas seguintes equações globais:
Reação 1: C6H12O6 ® 2C2H5OH + 2 CO2
Reação 2: C6H12O6 ® 2C2H3CO2H + 2 H2O
Em um processo em batelada, o fermentador é carregado com 4.000 Kg de uma solução de glicose a 12%
em água. Após a fermentação, 120 Kg de CO2 foram produzidos, permanecendo no mosto 90 Kg de
glicose não convertida. Quais são as percentagens (em massa) de etanol e ácido propenóico existentes no
final do processo? Admita que não houve assimilação de glicose pela levedura.
