A reação em fase líquida
Produtos
foi estudada a
, tendo sido obtidos os seguintes resultados:
foi estudada a
Ensaio |
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|
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1 | 0,1 | 10,0 | 10,0 | 25,0 |
2 | 0,2 | 10,0 | 10,0 | 50,0 |
3 | 0,2 | 20,0 | 10,0 | 50,0 |
4 | 0,2 | 10,0 | 20,0 | 100,0 |
5 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 1,0 |
Determine as ordens parciais e global a reação, bem como a constante de velocidade na temperatura da reação.
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Temos uma reação líquida onde A, B e D reagem para formar produtos. A tabela fornece diferentes condições iniciais das concentrações desses reagentes e a velocidade inicial da reação em cada ensaio. Nosso objetivo é descobrir as ordens parciais da reação em relação a cada reagente (A, B e D), a ordem global da reação e a constante de velocidade na temperatura dada.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que são as ordens de reação. A ordem parcial em relação a um reagente indica como a velocidade da reação depende da concentração desse reagente. A ordem global é a soma das ordens parciais de todos os reagentes. A equação geral da velocidade para essa reação pode ser escrita como:
Onde:
-
é a constante de velocidade, -
são as ordens parciais em relação a A, B e D, respectivamente.
Passo 3
Vamos analisar os ensaios para determinar cada ordem parcial. Primeiro, observamos a ordem em relação a A. Vamos comparar os ensaios onde apenas a concentração de A varia, enquanto as concentrações de B e D permanecem constantes.
Comparando o Ensaio 1 e 2:
- A concentração de A dobra de 0,1 para 0,2 mol/L.
- A velocidade inicial também dobra de 25,0 para 50,0 mol/L.min.
Isso sugere que a ordem em relação a A (
) é 1, porque dobrar [A] dobra a velocidade.
Passo 4
Agora, vamos determinar a ordem em relação a B. Para isso, comparamos os ensaios onde apenas a concentração de B muda, mantendo as outras constantes.
Comparando o Ensaio 2 e 3:
- A concentração de B dobra de 10,0 para 20,0 mol/L.
- A velocidade inicial permanece a mesma, 50,0 mol/L.min.
Isso indica que a ordem em relação a B (
) é 0, já que a variação em [B] não afeta a velocidade.
Passo 5
Por último, vamos descobrir a ordem em relação a D. Vamos comparar os ensaios onde apenas [D] varia.
Comparando o Ensaio 2 e 4:
- A concentração de D dobra de 10,0 para 20,0 mol/L.
- A velocidade inicial também dobra de 50,0 para 100,0 mol/L.min.
Isso sugere que a ordem em relação a D (
) é 1, porque dobrar [D] dobra a velocidade.
Passo 6
Com as ordens parciais determinadas (
,
,
), podemos calcular a ordem global da reação, que é a soma dessas ordens:
Passo 7
Agora, vamos encontrar a constante de velocidade
. Podemos usar qualquer um dos ensaios para isso. Vamos usar o Ensaio 1:
Substituindo os valores do Ensaio 1:
Resolvendo para
:
Resposta
A reação tem ordem parcial 1 em A, ordem parcial 0 em B e ordem parcial 1 em D. A ordem global da reação é 2 e a constante de velocidade na temperatura de 35°C é
.
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.
A mistura está a e
. A única reação que está ocorrendo é:
Pode-se desprezar o efeito de no
.
Dados:
A mistura está a
Pode-se desprezar o efeito de
Dados:
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16,282 |
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12,496 |
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:— | :— | :— | :— |
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. A alimentação consiste de
mol de amônia em ar a
e
.
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.
Expresse Pi e Ci para todas as espécies como função da conversão para um reator a volume constante. Expresse
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.
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10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
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ppm Br |
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a) água e benzeno
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