Analise a transesterificação para biodiesel: triglicerídeo + 3 CH3OH ? 3 RCOOCH3 + glicerol. Explique por que…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Analise a transesterificação para biodiesel: triglicerídeo + 3 CH3OH ? 3 RCOOCH3 + glicerol. Explique por que a reação é reversível, proponha duas estratégias químicas para aumentar o rendimento de ésteres e calcule o rendimento de ésteres se Kc = 10 a T e iniciam-se 1,00 mol triglicerídeo e 3,00 mol metanol (volume = 1,0 L).
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Equação balanceada: TG + 3 CH3OH ? 3 RCOOCH3 + C3H5(OH)3. É reversível porque atinge equilíbrio dinâmico entre reagentes e produtos; a constante Kc expressa a proporção de concentrações. Estratégias: (1) usar excesso de metanol (desloca equilíbrio por Le Chatelier); (2) remover glicerol por separação contínua ou extração para favorecer formação de ésteres; usar catalisador (NaOH) para aumentar a velocidade e operar em condições que permitam reciclagem do metanol para sustentabilidade. Cálculo: Defina avanço x (mol de TG convertido). Em equilíbrio: [TG]=1-x, [MeOH]=3-3x, [éster]=3x, [glicerol]=x. Kc = [éster]^3 [glicerol] / ([TG][MeOH]^3) = (3x)^3·x / ((1-x)(3-3x)^3) = (x/(1-x))^4. Logo (x/(1-x)) = Kc^(1/4) = 10^(1/4) ˜1,778 ? x ˜0,640. Mols de éster = 3x ˜1,92 mol; rendimento relativo ao máximo (3,00 mol) ˜64,0%. Impacto ambiental: otimizar excesso e reciclar metanol, valorizar glicerol e minimizar consumo energético para tornar o processo mais sustentável.
Explicação
1) Escrever equação. 2) Montar ICE com avanço x. 3) Substituir em Kc: Kc=(x/(1-x))^4. 4) Calcular x=Kc^(1/4)/(1+Kc^(1/4)). 5) Calcular 3x e % rendimento.
Raio-X da questão
transesterificação para biodiesel
avaliacao
reação química reversível · equilíbrio químico
Revisar os conceitos de reações reversíveis e cálculo de rendimento em reações químicas.
O aluno pode confundir a reversibilidade da reação com a irreversibilidade, não considerando as condições que afetam o equilíbrio.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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