Um exemplo de uma reação elementar em fase líquida é a esterificação do ácido acético e álcool n-butilico para formar acetato de n-butila e āgua
CH3 COOH+C4 H9 OH cdot xrightarrowK1 CH3 COOC4 H9+H2 O
Escreva a expressão da velocidade de consumo do ácido acético em função da conversão e das concentrações envolvidas.

Passo 1

O enunciado trata de cinética química de uma reação elementar em fase líquida:
CH3COOH + C4H9OH xrightarrowk1 CH3COOC4H9 + H2O
Queremos escrever a velocidade de consumo do ácido acético em função da conversão X e das concentrações iniciais.

Passo 2

Como a reação é elementar, a lei de velocidade é proporcional ao produto das concentrações reagentes. Definimos
-rA ;=;-,dCAdt ;=; k1,CA,CB
onde CA=[CH3COOH] e CB=[C4H9OH].

Passo 3

Em batelada de volume constante, definimos a conversão de A como
X = CA0-CACA0,
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CA = CA0,(1 - X)
Pela estequiometria 1:1, o álcool consome-se à mesma razão, então
CB = CB0 - l(CA0-CAr) = CB0 - CA0,X

Passo 4

Substituindo CA e CB na lei de velocidade, obtemos
-rA = k1,CA,CB = k1;CA0(1 - X);l[CB0 - CA0,Xr]

Resposta

-rA = k1,CA0,(1 - X)l(CB0 - CA0,Xr)

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