Em um reator é realizada a hidrogenação de C2H4
. Esse
reator é alimentado por duas correntes: uma com vazão
de 56 kg h-1 de C2H4
e outra com vazão de 10 kg h-1 de
H2. O processo opera em estado estacionário, e, na saída
do reator, verifica-se que apenas o reagente limitante foi
consumido por completo.
Em uma etapa posterior, o reagente em excesso que não
participou da reação é recuperado, sendo completamente
separado do produto formado.
A vazão de reagente recuperado, em kg h-1, é igual aDado
Massas molares: C2H4
: 28 g mol-1, H2
: 2g mol-1

Question

Em um reator é realizada a hidrogenação de C2H4
. Esse
reator é alimentado por duas correntes: uma com vazão
de 56 kg h-1 de C2H4
 e outra com vazão de 10 kg h-1 de
H2. O processo opera em estado estacionário, e, na saída
do reator, verifica-se que apenas o reagente limitante foi
consumido por completo.
Em uma etapa posterior, o reagente em excesso que não
participou da reação é recuperado, sendo completamente
separado do produto formado.
A vazão de reagente recuperado, em kg h-1, é igual aDado
Massas molares: C2H4
: 28 g mol-1, H2
: 2g mol-1 Alternativa A: 2 Ou Alternativa B: 4 Ou Alternativa C: 6 Ou Alternativa D: 8 Ou Alternativa E: 10

Qconcursos · Accepted Answer

Alternativa [C] 6 ```html
O tema central da questão envolve a hidrogenação de etileno (C2H4), uma reação que ocorre em um reator químico. Essa reação é um exemplo clássico de química industrial e exige conhecimentos sobre estequiometria e análise de reagentes limitantes e em excesso.

A reação de hidrogenação pode ser representada pela equação:
C2H4 + H2 → C2H6

Nesse processo, o etileno (C2H4) reage com hidrogênio (H2) para formar etano (C2H6), e a questão pede para determinar a vazão do reagente que não foi consumido.

Alternativa correta: C - 6

Justificativa:
Para resolver essa questão, precisamos considerar as massas molares:

C2H4 = 28 g/mol
    H2 = 2 g/mol

Convertemos as vazões em massa para quantidade de mols:

C2H4: 56 kg/h = 56000 g/h ÷ 28 g/mol = 2000 mol/h
    H2: 10 kg/h = 10000 g/h ÷ 2 g/mol = 5000 mol/h

Como a reação consome 1 mol de C2H4 para 1 mol de H2, o reagente limitante é o C2H4 (2000 mol/h), pois há mais H2 disponível (5000 mol/h).

Portanto, após a reação, sobram 3000 mol/h de H2 não reagidos:
Sobra de H2: (5000 - 2000) mol/h = 3000 mol/h

Convertendo de mols para massa:
Massa de H2 recuperado: 3000 mol/h × 2 g/mol = 6000 g/h = 6 kg/h

Logo, a vazão de reagente recuperado é 6 kg/h, confirmando que a alternativa C é a correta.

Análise das alternativas incorretas:

A - 2: Subestima a massa de H2 restante.
    B - 4: Também está abaixo da quantidade correta de H2.
    D - 8: Superestima a massa de H2 restante.
    E - 10: Muito acima da quantidade correta.

Essas alternativas incorretas não consideram corretamente a diferença entre os mols de reagentes disponíveis e consumidos.

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Em um reator é realizada a hidrogenação de C2H4 . Esse rea...

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