Sebuah reaktor diberi umpan 100 mol CH_(4) dan 150 mol O_(2) per menit. Dua reaksi terjadi untuk membentuk CO_(2),CH_(2)O .dan H_(2)O . Hitung jumlah mol setiap komponen yang keluar dari reaktor jika semua CH_(4) dan selektivitas CO_(2)/CH_(2)O adalah 9. CH_(4)+2O_(2)arrow CO_(2)+2H_(2)O CH_(4)+O_(2)arrow CH_(2)O+H_(2)O

Question

Pertanyaan

Sebuah reaktor diberi umpan 100 mol CH_(4) dan 150 mol O_(2) per menit. Dua reaksi terjadi untuk membentuk CO_(2),CH_(2)O .dan H_(2)O . Hitung jumlah mol setiap komponen yang keluar dari reaktor jika semua CH_(4) dan selektivitas CO_(2)/CH_(2)O adalah 9. CH_(4)+2O_(2)arrow CO_(2)+2H_(2)O CH_(4)+O_(2)arrow CH_(2)O+H_(2)O

Tampilkan lebih banyak

Answer 1

Untuk menyelesaikan masalah ini, kita perlu mempertimbangkan dua reaksi yang terjadi di dalam reaktor dan menentukan jumlah mol dari setiap komponen yang dihasilkan berdasarkan umpan yang diberikan dan selektivitas reaksi.

Langkah 1: Menent mol $CH_4$ yang bereaksi dalam masing-masing reaksi

1. Reaksi pertama:
\[
CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O
\]
Diketahui bahwa selektivitas $CO_2$ adalah 9, yang berarti dari setiap 10 mol $CH_4$ yang bereaksi, 9 mol menghasilkan $CO_2$. Maka, dari 100 mol $CH_4$, jumlah mol yang bereaksi dalam reaksi pertama adalah:
\[
\frac{9}{10} \times 100 = 90 \text{ mol } CH_4
\]

2. Reaksi kedua:
\[
CH_4 + O_2 \rightarrow CH_2O + H_2O
\]
$CH_4$ yang tidak bereaksi dalam reaksi pertama adalah:
\[
100 - 90 = 10 \text{ mol }
\]
Jadi, 10 mol $CH_4$ akan bereaksi dalam reaksi kedua.

Langkah 2: Menghitung jumlah mol produk yang dihasilkan

1. Dari reaksi pertama:
\[
CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O
\]
90 mol $CH_4$ menghasilkan:
\[
90 \text{ mol } CO_2 \quad \text{dan} \quad 2 \times 90 = 180 \text{ mol } H_2O
\]

2. Dari reaksi kedua:
\[
CH_4 + O_2 \rightarrow CH_2O + H_2O
\]
10 mol $CH_4$ menghasilkan:
\[
10 \text{ mol } CH_2O \quad \text{dan} \quad 10 \text{ mol } H_2O
\]

Langkah 3: Menentukan jumlah total mol setiap komponen yang keluar dari reaktor

- Total mol $CO_2$ yang dihasilkan:
\[
90 \text{ mol }
\]

- Total mol $CH_2O$ yang dihasilkan:
\[
10 \text{ mol }
]

- Total mol $H_2O$ yang dihasilkan:
\[
180 + 10 = 190 \text{ mol }
\]

Jadi, jumlah mol setiap komponen yang keluar dari reaktor adalah:
- $CO_2$: 90 mol
- $CH_2O$: 10 mol
- $H_2O$: 190 mol

Pertanyaan

Jawaban

Pertanyaan Panas lebih