Sulfato de alumínio pode ser obtido pela reação entre minério de bauxita (Al2O3) moída com ácido sulfúrico pela reação:
Al2O3 + H2SO4 ® Al2(SO4)3 + H2O.
1,80 kmol de bauxita com pureza de 95,0% molar são colocados em um reator juntamente com 2,70 kmol de uma solução aquosa de H2SO4. O processo desenvolve-se com uma conversão de 78,5%.
a) Qual o reagente limitante?
b) Qual a composição molar na saída do reator?
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a) O reagente limitante é o ácido sulfúrico.
Se balancearmos a reação, veremos que 1 mol de bauxita reage com 3 moles de ácido sulfúrico. Como foram adicionados 2,70 kmol de ácido, o que corresponde a 2.700 moles, serão necessários 900 moles de bauxita para reagir com o mesmo.
Vemos que foi adicionado bem mais que o dobro de bauxita, logo, o ácido sulfúrico é nosso reagente limitante.
b) Na saída do reator teremos 706,5 mol de sulfato de alumínio e 2.119,5 moles de água.
Como produtos da reação teremos a formação de 1 mol de sulfato de alumínio e 3 moles de água. Como o rendimento é de 78,5%, teremos que:
- Sulfato de alumínio: 900 moles x 0,785 = 706,5 moles
- Água: 2.700 moles x 0,785 = 2.119,5 moles
Espero ter ajudado!
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