A reação
é de ordem global igual a 2 e de ordens parciais iguais a 1 em relação aos reagentes A e B. A
, o valor da constante de velocidade desta reação é de
.
Calcule o número de moles de
e R presentes após 10 minutos de reação, em um reator descontínuo de 400 litros operado a
, sabendo-se que as quantidades iniciais nele introduzidas foram 2 moles de A e 3 moles de B .
Passo 1
O enunciado trata de uma reação gasosa
com cinética de ordem global
e ordens parciais
em A e
em B. A
, a constante de velocidade vale
Temos um reator descontínuo de volume
L, com quantidades iniciais
.
Queremos saber ,
e
após
min (
s).
Queremos saber
Passo 2
Escrevemos as equações diferenciais de balanço de massa usando a lei de velocidade
Como a estequiometria é
, temos
Passo 3
Para relacionar
e
, dividimos as duas primeiras equações:
Integrando,
No instante inicial,
,
,
logo
logo
Isolamos então
Passo 4
Substituímos
na equação de
:
Separamos variáveis:
Usando frações parciais,
obtém-se
Substituindo
,
e
,
s, temos
e
. Assim
Então
Passo 5
Convertendo em número de mols no volume
L:
O reagente R formado é
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