Questões de Concurso Público IF-SC 2023 para Professor EBTT - Química Industrial

Em um experimento, gás hidrogênio está armazenado em um recipiente esférico feito de níquel de 36 cm de diâmetro externo. A casca do recipiente tem 2 cm de espessura. A concentração do gás hidrogênio na superfície interna é de 0,10 kmol/m³ e insignificante na superfície externa. Nessas condições e considerando que a difusividade do gás hidrogênio no níquel, na condição termodinâmica do experimento, seja de 1,0 × 10⁻¹² m²/s, π = 3 e que a massa molar do gás hidrogênio é 2 kg/kmol, qual a vazão mássica do gás hidrogênio, em kg/s, por difusão através do recipiente de níquel? 

O processo de Mond é uma técnica criada por Ludwig Mond, em 1890, para extrair e purificar níquel. Esse processo foi usado para fins comerciais, até o final do século XIX. Em uma das etapas do processo, o níquel impuro reage com monóxido de carbono a 50-60°C, formando carbonilníquel gasoso, enquanto as impurezas se mantêm em estado sólido. A reação química, não balanceada, que descreve essa etapa do processo, é:
Ni_(s) + CO_(g) → Ni(CO)_4(g)
Considerando as massas molares, em g/mol, do Ni = 59, C = 12 e O = 16, qual a massa de Ni(CO)₄ obtida, em kg, aproximadamente, dado que 20 kg de níquel metálico foram volatilizados?

Um tubo em U, cujas extremidades estão abertas para a atmosfera, colocou-se água e óleo, como indicado na Figura 2 a seguir:
Figura 2
Uma coluna contém água a 75 cm de altura e a outra contém ambos os fluidos, de tal modo que a razão entre as alturas das colunas de água e de óleo é igual a 0,2. Sabe-se que as massas específicas do óleo e da água são, respectivamente, iguais a 750 kg/m³ e 1.000 kg/m³ e que a aceleração gravitacional local é 10 m/s² . Nessas condições, a altura da coluna de óleo, em cm, é:

Um sólido, oriundo de um processo industrial, apresenta teor em massa de 25,0% de água e necessita ser secado, por questões de processo, para produzir um sólido com 5,0% (em massa) de água. Nas condições especificadas, qual a fração de água removida do sólido original? 

Para responder à questão, considere as informações a seguir: Considere a reação química hipotética balanceada A + 2B → 2C + D que se processa em um reator batelada industrial, como ilustrado na Figura 3 a seguir:

 Figura 3
Os reagentes empregados têm 100% de pureza e as quantidades empregadas foram: 1,48 kmol de A com 2,65 kmol de B. Ao final do processamento, foi obtido 1,20 kmol de D.
 Qual a fração de excesso, em base molar, do reagente em excesso?