O álcool t-butilíco (ATB) é produzido a partir da hidratação de isobuteno (I) em um catalisador. O mecanismo proposto é o seguinte:
Obtenha a equação da taxa admitindo: A reação segue o mecanismo de Eley-Rideal
Passo 1
O enunciado descreve a hidratação de isobuteno (I) em um catalisador com sítios ativos
. Assume-se que o mecanismo segue Eley–Rideal, ou seja, apenas o isobuteno se adsorve e a água ataca diretamente essa espécie adsorvida. O passo determinante da velocidade é
Vamos usar:
- Equilíbrio de pré-adsorção de
em . - Balanço de sítios ativos.
- Expressão da velocidade a partir do passo determinante.
Passo 2
Escrevendo o equilíbrio de pré-adsorção
temos a constante de adsorção
Passo 3
O passo determinante dá a velocidade elementar
Substituindo
em função de
,
Passo 4
Fazendo o balanço de sítios ativos, desprezando adsorção de água e produto:
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Passo 5
Substituindo
em
:
Definindo
, obtemos a forma final