Question

O climatério é o nome de um estágio no processo de amadurecimento de determinados frutos, caracterizado pelo aumento do nível de respiração celular e do gás etileno(C2H4). Como consequência, há o escurecimento do fruto, o que representa a perda de muitas toneladas de alimentos a cada ano. É possível prolongar a vida de um fruto climatérico pela eliminação do etileno produzido. Na indústria, utiliza-se o permanganato de potássio (KMnO4) para oxidar o etileno a etilenoglicol (HOCH2CH2OH) sendo o processo representado de forma simplificada na equação :
2 KMnO4 +3 C2H4+ 4 H2O ➡️2MnO2 + 3 HOCH2CH2OH+ 2KOH
o processo de amadurecimento começa quando a concentração de etileno no ar está a cerca de 1mg de C2H4 por kg de ar.
As massas molares dos elementos H, C, O , K e MN são 1, 12, 16, 39 e 55. A fim de diminuir essas perdas, sem desperdício de reagentes, a mãee mínima de KMnO4 por kg de ar é ?

Answer 1

Olá,
De acordo com a equação:


2 KMnO4 + 3 C2H4 + 4 H2O ➡ 2MnO2 + 3 HOCH2CH2OH + 2KOH

cada 2 mols de KMnO4 reagem com 3mols de C2H4. Sabendo que a concentração de etileno no ar é de 1mg/Kg de ar e sabendo a massa molecular do etileno:


C2H4:
C = 12g/mol x 2
H = 1g/mol x 4
total = 28g/mol

Podemos calcular o número de mol de C2H4 presente em cada kg de ar:

n = m/MM
n = 0,001g/28gmol-1
n = 3,6.10^-5 mol de C2H4.
Sabendo a massa molecular do KMnO4:

K = 39g/mol
Mn = 55g/mol
O = 16g/mol x 4
total = 158g/mol
calculamos o número de mol de KMnO4 que reage com C2H4:


 2 mols de KMnO4 -------- 3mols de C2H4
 x mols  de  KMnO4 ------- 3,6.10^-5 mol de C2H4

x = 2,38.10^-5


E por fim, em massa;

n = m/MM
n*MM = m
2,38.10^-5*158g/mol = 0,0037g ou 3,7mg de KMnO4.