Para a reação tipo
, com cinética de primeira ordem e
, nós conseguimos
de conversão após 1 hora em um reator em batelada. Qual será a conversão e concentração de A após 1 hora, se
?
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que temos uma reação A → R com cinética de primeira ordem. Quando A inicia com concentração inicial
mol/L, em t = 1 h a conversão é 50 %. A pergunta é: se em vez de começar com 1 mol/L a gente começar com 10 mol/L, o que vai ser a conversão e a concentração de A depois de 1 h?
O conteúdo aqui é cinética química de primeira ordem em reator batelada. Vamos precisar:
O conteúdo aqui é cinética química de primeira ordem em reator batelada. Vamos precisar:
- A equação diferencial de primeira ordem:
. - Integrar essa equação para achar
. - Usar a conversão
.
Passo 2
Primeiro, vamos achar a constante de taxa
usando o caso com
.
- A equação diferencial em batelada é
- Integrando de
(onde ) até , dá
- A conversão é
- Sabemos que em
h, . Logo
Passo 3
Agora que já temos
, vamos ao caso com
mol/L e
h:
- Concentração de A após 1 h:
- Conversão nessa condição:
Resposta
Conversão
e concentração de A
mol/L após 1 h, começando com
mol/L.