balance de materia y masa

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARMEN
UNIDAD ACADEMICA CAMPUS I
FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA


ALUMNO(s):



MAESTRO:


MATERIA:
BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA


CD. DEL CARMEN, CAMP; A 12 DE JUNIO DEL 2009.
ESTEQUIOMETRIA
Problema 1.-
Calcular los gramos de cada componente a partir de la reacción teniendo en cuenta 100gr de CH4


Primero se realiza el balance de lareacción



Segundo se calculan los pesos moleculares de cada componente de la reacción
I. Se toman los pesos moleculares de cada compuesto

CH4



H2O




CO
Tercero se calculan los gramos de cada componente de la reacción :
i. Se multiplican los gramos de la muestra por el peso molecular del compuestoa buscar y se divide entre el peso molecular de la muestra








Otra método de solución es:

100 gr CH4
1 gr/mol CH4
1 gr/mol H2O
18 gr H2O

16 gr CH4
1 gr/mol CH4
1 gr/mol H2O

Respuesta: 112.5 gr de H2O

100 gr CH4
1 gr/mol CH4
1 gr/mol CO
28 gr CO

16 gr CH4
1 gr/mol CH4
1 gr/mol CO

Respuesta: 175 gr de CO
100 gr CH4
1 gr/mol CH4
1 gr/mol H6 gr H

16 gr CH4
1 gr/mol CH4
1 gr/mol H

Respuesta: 37.5 gr de H




Problema 2.-
Calcula lo que se pide en los incisos a partir del siguiente compuesto (Ib-ml)
a)
b)
c)

Resultados:

Se toman los valores de la muestra y se divide entre el peso molecular del de esta manera:

50 gr/ mol CaCo3
1 Ib

453.6 gr CaCo3
a)


Respuesta: 0.110 Ib/mol

150 gr/ molCaCo3
1 Ib

453.6 gr CaCo3
b)


Respuesta: 0.33 Ib/mol






Problema 3.-
Calcula la siguiente tabla a partir de los compuestos indicados

Compuestos
Kg
Fracción masa (f.m)
Porcentaje (%)
Peso molecular (p.m)
gr/mol
Fracción mol(f.mol)
H2O
400
0.6
60
18
22222.22
0.81
NaOH
200
0.33
33
40
5000
0.18
TOTAL
600
1.0
100%

27222.22
1.0




Formulas.Problema 4.-
Un material es producido por la reacción de CaCO3 y H2SO4. El análisis indica que se encuentra el 96.89% de CaCO3, 1.41% de MgCO3 y 1.70% de inertes. Para 5 toneladas de roca de rimo. Determine:

a) Kg de CaSO4 producido
b) Kg de H2SO4 (98%) requerido
c) Kg de CO2 producido.












Para resolver este ejercicio primero debemos tomar unbase de cálculo en este caso tomaremos 100 Kg.
Seguidamente se calculan los kg de cada compuesto según las reacciones.
Procedemos a realizar las operaciones:
a) Es necesario conocer los Kg. De CaCO3 puesto que nos dan el porcentaje de este, de aquí nos basaremos para calcular los kilogramos: multiplicando el porcentaje por los kg que entran al sistema todo esto dividido entre la base decalculo (100kg.)


b) Se prosigue a calcular los kg de CaSO4, H2SO4 y CO2 a partir del CaCO3, tomando en cuenta los pesos moleculares de cada compuesto:








c) Seguidamente se calculan los kg de MgCO3 tomando en cuenta el % de este, de la siguiente manera:


d) Se calculan los Kg. de H2SO4 y CO3 a apartir del MgCO3, de la siguiente manera




e) posteriormente sesuman las concentraciones de H2SO4 y CO2



f) finalmente se deduce lo siguiente:


REACTIVO LIMITANTE Y EXCESO
Problema 5.-
La síntesis de amonio se da por la siguiente reacción


En una planta 4202 Ib de N y 1046 Ib de H son alimentados para la síntesis en el reactor pólvora. Produciendo amonio con 3060 Ib
Calcular las concentraciones de cada compuesto de la siguiente manera

1046Ib H2
1 Ib/mol
2NH3 Ib/mol

2 Ib H2
3 H2

R= 300 Ib/mol NH3

4202 Ib N2
1 Ib/mol
2NH3 Ib/mol

28 Ib N2
1 N2

R= 348.6 Ib/mol NH3

Se deduce que el compuesto que tenga menos concentración es el reactivo limitante, por lo tanto:
4202 Ib N2
1 Ib/mol
3H2 Ib/mol

28 Ib N2
1 N2
Reactivo limitante: N2
R= 450.2 Ib/mol H2

Se prosigue calculando las concentraciones para...