Reação química

nerd2016 escreveu:Um catalisador para a reforma do etanol leva, predominantemente, à seguinte reação:
C2H5OH + 3H2O → 2CO2 + 6H2
Em um reator de bancada, a alimentação se constituía apenas de água, etanol e inerte.
Se, na saída do reator, a razão molar entre H2 e água, H2 /água, é igual a 3, sendo a conversão de etanol de 80%, então a
razão molar água/etanol na alimentação do reator é igual a

(A) 2
(B) 3,6
(C) 4
(D) 5
(E) 7

Gabarito: C

Jigsaw escreveu:

nerd2016 escreveu:Um catalisador para a reforma do etanol leva, predominantemente, à seguinte reação:
C2H5OH + 3H2O → 2CO2 + 6H2
Em um reator de bancada, a alimentação se constituía apenas de água, etanol e inerte.
Se, na saída do reator, a razão molar entre H2 e água, H2 /água, é igual a 3, sendo a conversão de etanol de 80%, então a
razão molar água/etanol na alimentação do reator é igual a

(A) 2
(B) 3,6
(C) 4
(D) 5
(E) 7

Gabarito: C

nerd2016, 

Em um reator de bancada, a alimentação se constituía apenas de água, etanol e inerte.

C2H5OH + 3H2O → 2CO2 + 6H2

razão na saída do reator: [latex]\frac{n_{H_2}}{n_{H_2O}}=\frac{3}{1}[/latex]

Desta forma temos que para cada 3 mols de H2 formado houve "sobra" de 1 mol de H2O, então calculamos o numero de mols de H2O consumido na reação:

[latex]\begin{cases} 3\ mols\ H_2O=6\ mols\ H_2\\ x=3\ mols\ H_2 \end{}[/latex]

x = 1,5 mols H2O consumidos

Então podemos calcular o numero de mols de H2O no início da reação:

[latex]n_{H_2O}i=n_{H_2O}\ consumido+n_{H_2O}\ sobrou[/latex]
[latex]n_{H_2O}i=1,5+1=2,5\ mols[/latex]

Então a razão molar água/etanol na alimentação do reator é igual a (conversão de etanol de 80%):

[latex]\begin{cases} 1\ mol\ C_2H_5OH=3\ mols\ H_2O\\ \frac{y}{0,80}=1,5\ mols\ H_2O \end{}[/latex]

y = 0,625 mols C2H5OH

[latex]\boxed{\frac{n_{H_2O}}{n_{C_2H_5OH}}=\frac{2,5}{0,625}=4}[/latex]