Exercício 6 - A reação em fase gasosa
é processada a volume constante num reator batelada.
Sabendo-se que as concentrações iniciais de A e B são iguais a
e
, respectivamente, determine:
a) A concentração molar de R ao final da reação. (Resposta:
)
b) A concentração molar de R , quando a reação é processada a volume variável e pressão constante. (Resposta: 3,33 M)
Sabendo-se que as concentrações iniciais de A e B são iguais a
a) A concentração molar de R ao final da reação. (Resposta:
b) A concentração molar de R , quando a reação é processada a volume variável e pressão constante. (Resposta: 3,33 M)
Passo 1
O enunciado trata de uma reação gasosa
processada em batelada sob duas condições diferentes:
- volume constante;
- pressão constante (logo volume variável).
Temos as concentrações iniciaise .
Para resolver usamos conceitos de estequiometria (reagente limitante e avanço de reação) e, no caso de pressão constante, a relaçãopara gases ideais.
Passo 2
Condição de volume constante:
- Escolhemos
, então mol e mol. - Para consumir toda a A (2,0 mol) seriam necessários
mol de B, e como há 3,0 mol de B, a A é o reagente limitante. - Definindo o avanço
tal que mol, a quantidade de R formada é
- Como o volume ficou em
, a concentração final de R é
Passo 3
Condição de pressão constante (volume varia):
- Inicialmente
mol. - Ao final:
-
(toda consumida), -
mol, -
mol (já calculado), -
mol.
Logo
-
- Pelo gás ideal em
e constantes,
então
L (se
L).
- A concentração final de R é
Resposta
a)
b)
b)