Na prática, ao tratar de processos, é fundamentalmente importante conhecer os componentes que estão presentes em cada uma de suas etapas. Mais do que isso, frequentemente encontraremos mais de um componente no processo, na forma de misturas e soluções. Conhecer as proporções em que cada componente se apresenta permite uma melhor compreensão do sistema, levando a melhores soluções para possíveis problemas. Para descrever estas proporções, utilizamos as chamadas frações molares e as frações mássicas.
Um tipo de cálculo importante consiste na conversão da fração mássica de uma solução para fração molar ou o contrário. Para que possamos realizar tal conversão, precisamos saber que o número de mols (n) pode ser determinado pela razão entre a massa do composto (m) e sua massa molar (MM):
n = m / MM
ORGEDA, R.; YOSHI, C. M. H. Fenômenos de Transporte. Maringá-PR.: Unicesumar, 2020.
A tabela a seguir mostra os dados de fração mássica e massa molar de cada composto presente em uma solução. Dessa forma, adote uma base de cálculo de 200g para a massa total da mistura para converter as frações mássicas dos compostos em frações molares. Preencha os campos faltantes da tabela abaixo, demonstre como os cálculos foram efetuados e utilize 3 casas decimais para apresentar as frações molares.
Anexos:
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Conforme abaixo
Explicação:
Resposta:
conforme detalhado abaixo
Explicação:
Massa
fm=m/mt
fmA=mA/mt ⋯0,2=mA/200⋯0,2∙200=mA⋯mA=40g
fmB=mB/mt ⋯0,3=mB/200⋯0,3∙200=mB⋯mB=60g
fmC=mC/mt ⋯0,5=mC/200⋯0,5∙200=mC⋯mC=100g
Número de mols
n=m/MM
nA=mA/MMA ⋯nA=40/50⋯nA=0,8 mols
nB=mB/MMB ⋯nB=60/40⋯nB=1,5 mols
nC=mC/MMC ⋯nC=100/20⋯nC=5 mols
Número de mols total
nt=nA+nB+nC⋯nt=0,8+1,5+5⋯nt=7,3 mols
Fração molar
y=n/nt
yA=nA/nt ⋯yA=0,8/7,3⋯yA=0,110
yB=nB/nt ⋯yB=1,5/7,3⋯yB=0,205
yC=nC/nt ⋯yC=5/7,3⋯yC=0,685
Composto Massa molar (g/mol) Fração Mássica Massa (g) Número de mols (mols) Fração molar
A 50 0,2 40 0,8 0,110
B 40 0,3 60 1,5 0,205
C 20 0,5 100 5 0,685
Total - 1 200 7,3 1
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