A reação em fase gasosa
é conduzida isotermicamente em um reator batelada de volume constante de
de A puro são colocados inicialmente no reator. O reator é bem misturado.
Se a reação tiver velocidade específica de
, calcule o tempo necessário para consumir
de A.
Passo 1
O enunciado descreve uma reação elementar em fase gasosa
num reator batelada de volume constante
,L, onde inicialmente há
,mol de
. A reação é isotérmica e bem misturada, e apresenta constante de velocidade de segunda ordem
Queremos o tempo necessário para que a quantidade de
caia de
,mol para
,mol. O conteúdo é cinética química de segunda ordem em batelada.
Passo 2
Convertendo as quantidades em concentrações:
Passo 3
Como é reação de segunda ordem em
, a velocidade é
Passo 4
Separamos variáveis e integramos de
(concentração
) até
(concentração
):
Daí vem
Passo 5
Substituindo
,
e
:
Convertendo para minutos:
Resposta
O tempo necessário para consumir
mol de
é aproximadamente