A 900 K , a reação
tem
. Se uma mistura com
de
e
de
for alimentada ao reator a 900 K e 1 atm , calcule:
Determine a conversão de equilíbrio para a alimentação original se a pressão fosse 10 atm ?
Admita que a desidrogenação do etano é a única reação que ocorre e que a mistura dos gases se comporta como ideal.
Determine a conversão de equilíbrio para a alimentação original se a pressão fosse 10 atm ?
Admita que a desidrogenação do etano é a única reação que ocorre e que a mistura dos gases se comporta como ideal.
Passo 1
O enunciado fornece a reação de desidrogenação do etano
a
K, com
. A alimentação consiste em
de
,
de
e
de
a
atm. Queremos a conversão de equilíbrio quando a pressão do reator é
atm. Vamos usar termodinâmica química definindo o
e resolvendo balanço de matéria em equilíbrio.
Passo 2
Para calcular o equilíbrio termodinâmico, usamos
onde
e
K. Logo
Passo 3
Adotamos base de
kmol de alimentação:
,
,
,
.
Se a extensão de reação em equilíbrio for (kmol), então as mols em equilíbrio são
e o total
Se a extensão de reação em equilíbrio for
e o total
Passo 4
Para gases ideais, o coeficiente de equilíbrio é
com
e
. Substituindo e simplificando, chega-se à relação
Em
atm e
, obtemos
Passo 5
Resolvendo numericamente a equação
vemos que a raiz física é
kmol. A conversão de
é
Resposta
A conversão de equilíbrio em
atm é aproximadamente
.