Dada a reação irreversivel em fase gasosa: 2 A+B 2 C ordem-1 com respeito a A e ordem-2 com respeito a B, qual é a expressão da velocidade de reação ? Escolhendo A como base, faça uma tabela es tequiométrica para essa reação e escreva -rA em função K, V, X1, NA o e N Bo . (Admita que não há inertes nem produtos inicialmente no siste ma) .

Passo 1

O enunciado dá uma reação irreversível em fase gasosa: 2A + B → 2C, com cinética de ordem 1 em A e ordem 2 em B. A tarefa é achar a velocidade de reação (-r_A) em função de K, V, X₁, N_{A0} e N_{B0}, escolhendo A como base de estequiometria.

Passo 2

A lei de velocidade geral para essa reação é dada por: -rA = k,CA^1,CB^2 onde k é a constante de velocidade (K) e C_A, C_B são as concentrações de A e B.

Passo 3

Vamos montar a tabela estequiométrica tomando A como base. Definimos a conversão de A como X₁ = (mol de A consumido)/(mol de A inicial). Seja ε o avanço da reação: mol A consumido = 2ε. Então X₁ = 2ε/N_{A0} ⇒ ε = (N_{A0} X₁)/2.

Passo 4

A partir de ε podemos escrever os mols de cada espécie no sistema: N_A = N_{A0} - 2ε = N_{A0}(1 - X₁), N_B = N_{B0} - ε = N_{B0} - (N_{A0}X₁)/2, N_C = 0 + 2ε = N_{A0}X₁.

Passo 5

Como não há inertes nem produtos iniciais, o volume V é constante e as concentrações ficam: CA = NAV = NA0(1 - X₁)V, CB = NBV = NB0 - (NA0X₁)/2V

Passo 6

Substituindo C_A e C_B na lei de velocidade obtemos: -rA = K cdot NA0(1 - X₁)V cdot gl(NB0 - tfracNA0X₁2Vgr)^2 = KV^3 ; NA0(1 - X₁) ; l(NB0 - tfracNA0X₁2r)^2

Resposta

-rA = KV^3;NA0,(1 - X1);l(NB0 - tfracNA0,X12r)^2

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