Q35 Combustão de hidrocarboneto

Quem pode resolver a questão abaixo?

Um hidrocarboneto puro é queimado com ar enriquecido contendo 50% em volume de O2, gerando um gás de combustão com a seguinte análise em base seca(% em volume): CO2 = 20%; O2 = 20% e N2 = 60%. Com base nessas informações, o hidrocarboneto que está sendo queimado e a percentagem de excesso de ar são, respectivamente,

a) Metano; 50%, b)Metano; 20%, c)eTANO; 33%, d)Etano; 20%, e)Propano; 20%.

Grato,

Sds.

Considerando o ar como uma mistura de somente O2 e N2, o enriquecido tem 50% de O2 e 50% de N2.

Metano:> 1 CH4(g) + 2 O2(g) -----> 1 CO2(g) + 2 H2O ---> 2:1

Etano: -> 1 C2H6(g) + 7/2 O2(g) --> 2 CO2(g) + 3 H2O ---> 7:4

Propano:> 1 C3H8(g) + 5 O2(g) ----> 3 CO2(g) + 4 H2O ---> 5:3


Supondo 100 L , base seca:

60 L de N2

20 L de O2

20 L de CO2


O volume de O2 inicialmente era igual ao de N2, gás inerte que não reage.

Logo, se havia no final 60 L de N2, havia também no início e então, o mesmo volume de O2, isto é, 60 L.

Sobraram 20 L de O2, então, foram consumidos 40 L.

A proporção 40L de O2 para 20L de CO2 é 2:1 .

O que nos leva ao METANO, conforme os coeficientes estequiométricos das reações balanceadas, pois, supondo-se que os volumes foram medidos no início e no final sob as mesmas condições de temperatura e pressão, os volumes dos gases, considerados ideais, são proporcionais ao número de mols (PV = nRT --> V = k.n).

Havia também 20 L de metano, que necessitaria de 40 L de oxigênio para a combustão completa, logo, o ar enriquecido teria 40 L de O2 e 40 L de N2, isto é, 80 L.

Sendo o volume inicial usado de 120 L , teremos:

% Excesso = (120 - 80)/80 = 40/80 =1/2 = 0,5 = 50%

Então:

a) Metano; 50%

Saudações sem excessos !

E Vamos Lá !