A reação
ocorre em fase gasosa em um reator batelada a volume constante, mantido a
. Sabendo-se que as concentrações iniciais de A e de B são
e
, respectivamente, pede-se determinar:
a) A concentração de R após uma conversão de
de A .
b) A pressão parcial de B após uma conversão de
de A .
c) A pressão total no interior do reator ao final da reação.
d) A concentração de B após uma conversão de
se a mistura inicial possui
em moles de inerte.
e) A pressão total no interior do reator após uma conversão de
de A, a partir de uma mistura inicial contendo
em moles de inerte.
a) A concentração de R após uma conversão de
b) A pressão parcial de B após uma conversão de
c) A pressão total no interior do reator ao final da reação.
d) A concentração de B após uma conversão de
e) A pressão total no interior do reator após uma conversão de
Passo 1
Vamos organizar a estequiometria da reação
e definir as quantidades iniciais por litro de reator (como as concentrações são dadas em mol L⁻¹, tomamos
L):
Seja
a conversão de
. Então, em função de
:
As concentrações em qualquer ponto são
. Para pressões parciais ou totais usamos a lei dos gases ideais em mol L⁻¹:
com
K e
atm·L·mol⁻¹·K⁻¹.
Passo 2
(a)
.
Como
L,
Passo 3
(b)
. Primeiro calculamos a concentração de
:
Logo,
Passo 4
(c) Ainda em
, as outras quantidades são
O total de mols é
Passo 5
Para (d) e (e) há inerte: 70 % dos mols iniciais. Como
, queremos
.
Passo 6
(d)
com inerte.
Passo 7
(e) Nas mesmas condições (
), as mols finais são
Resposta
(a)
M.
(b) atm.
(c) atm.
(d) M.
(e) atm.
(b)
(c)
(d)
(e)