Resolução Prova P1 de Processos da Indústria Química Inorgânica

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS – UFGD
Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia – FACET
Curso: Bacharelado em Química
Prova P1 - Processos da Indústria Química Inorgânica
Professor: Jaime Humberto Palacio Revello
Acadêmico: Maickon Ocampos dos Santos Data: 30/11/2020
Resolução
1) 
H3PO4 + CaO + H2O → CaHPO4.2H2O
H3PO4: 500 Kg, Massa Molar: 98 g/gmol
CaO: 571,43 Kg, Massa Molar: 56 g/gmol
H3PO4 → 0,098 Kg ------ 1 mol
 500 Kg -------- x
 x= 5102,040 mol → LIMITANTE
CaO → 0,056Kg ------ 1 mol
 571,43 ------- y
 y = 10204,107 mol → EXCESSO
O ácido fosfórico(H3PO4) é o agente limitante. A proporção entre ele e o produto (CaHPO4.2H2O) é de 1:1, portanto, será produzido 5102,040 mol do produto.
CaHPO4.2H2O → 0,172 Kg ----- 1mol
 x ------ 5102,041mol
 x = 877,551 Kg
877,551 Kg ------- 100%
 y --------- 75%
 y = 658, 1632 Kg CaHPO4.2H2O formado no processo.
2) A – H2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + 2H2O
H2SO4: 400 Kg/h ; Massa Molar: 98 g/gmol
NaOH: 650 Kg/h ; Massa Molar: 40 g/gmol × 2 = 80 g/gmol
Na2SO4: 142 g/gmol
H2SO4 0,098 Kg ------ 1 mol
 400 Kg --------- X
 X = 4081,6326 mol LIMITANTE
2NaOH 0,08 Kg ------ 2 mol
 650 Kg ------- Y
 Y = 16250,0 mol EXCESSO
O Hidróxido de sódio (NaOH) é o agente em excesso. A proporção entre ele e o produto (Na2SO4) é 2:1. Portanto, será produzido 16250,0 mol de 2NaOH mas para ter o produto (Na2SO4) seria necessário somente 8125,0 mol de NaOH.
Na2SO4 0,142 Kg ------ 1 mol
 X -------- 8125,0 mol
 X = 1153,75 Kg 
1153,75 Kg ----- 100%
 Y ------ 95%
 Y = 1096,0625 Kg Na2SO4 é recuperado.
C – 
H2SO4 4081,6326 mol × ( 0,098 Kg / 1 𝑚𝑜𝑙 𝐻2𝑆𝑂4 ) = 399,99 𝐾𝑔
𝑁𝑎𝑂𝐻 16250,0 × ( 0,08 Kg / 2 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎𝑂𝐻 ) = 650,0 𝐾𝑔
𝑁𝑎2𝑆𝑂4 8125,0 mol × ( 0,142 Kg / 1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎2𝑆𝑂4 ) = 1153,75 𝐾𝑔
Somando H2SO4 + NaOH = 1049,99
Somando H2SO4 + NaOH = 1049,99 Kg
𝐶𝑢𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑙𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎çã𝑜 = 5 𝑅$ / 𝐾𝑔 × 1049,99 𝐾𝑔 = 5249,95 𝑅$
𝐶𝑢𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑣𝑎𝑔𝑒𝑚 = 1 𝑅$/𝐾𝑔 x 1049,99 𝐾𝑔 = 1049,99 𝑅$