A reação em fase gasosa,
é conduzida em um reator batelada de volume constante (20L). 20 mols de A puro são introduzidos no reator. Pede-se.
Se a temperatura for de
, qual é a pressão total inicial? Qual a pressão total final se a reação ocorrer em sua totalidade? (
).
Se a temperatura for de
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que o enunciado pede:
Temos uma reação gasosa em batelada, volume constante de 20 L, com 20 mol de A puro. A reação é:
.
A temperatura é . Precisamos calcular:
Temos uma reação gasosa em batelada, volume constante de 20 L, com 20 mol de A puro. A reação é:
A temperatura é
- A pressão total inicial;
- A pressão total final (quando a reação vai até o fim).
Conteúdo da matéria: Lei dos gases ideais (), conversão de temperatura para Kelvin, estequiometria simples para saber quantos mols teremos no final. Também vamos usar a constante dos gases .
Passo 2
Primeiro passo prático: converter a temperatura de Celsius para Kelvin. A gente sabe que
Então
Passo 3
Agora a pressão total inicial. Como só tem A no começo, o número de mols iniciais é
. Pela lei dos gases ideais:
Substituindo valores:
Então a pressão inicial é
.
Passo 4
Agora a pressão final, quando a reação vai até o fim. A reação é
. Então, para cada 1 mol de A que some, surgem 1 mol de B e 1 mol de C. Se começamos com 20 mol de A e reagiu tudo, sobraram 0 mol de A, mas produzimos 20 mol de B e 20 mol de C. Logo, o total de mols no final é
Passo 5
Usando de novo
, agora com
:
Resposta
Pressão total inicial: 32,8 atm
Pressão total final (reação completa): 65,6 atm
Pressão total final (reação completa): 65,6 atm