Na reação homogênea em fase gasosa
, Qual a relação existente entre
e
?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação gasosa onde metano (CH₄) reage com oxigênio (O₂) para formar formiato de hidrogênio (HCOOH) e água (H₂O). O que precisamos fazer é descobrir como as taxas de consumo de CH₄ e O₂ estão relacionadas nessa reação. Para isso, vamos usar a estequiometria da equação balanceada.
Passo 2
Primeiro, vamos olhar para a equação balanceada da reação:
Aqui, os coeficientes indicam quantas moléculas de cada substância estão reagindo ou sendo formadas.
Passo 3
As taxas de reação estão diretamente relacionadas aos coeficientes estequiométricos. Isso significa que a taxa de consumo de cada reagente está proporcional ao seu coeficiente. Assim, podemos escrever:
Onde:
-
é a taxa de consumo de metano. -
é a taxa de consumo de oxigênio.
Passo 4
Agora, vamos resolver essa equação para encontrar a relação entre
e
:
Multiplicando ambos os lados por
:
Resposta
A taxa de consumo de metano (CH₄) é dois terços da taxa de consumo de oxigênio (O₂). Ou seja:
Exercícios relacionados
A decomposição térmica do isocianato isopropílico foi estudada em um reator diferencial de leito empacotado. Com os dados abaixo, determine os parâmetros da equação da taxa de reação:
Experimento | Taxa
|
Concentração
|
Temperatura (K) |
---|---|---|---|
1 |
|
0,2 | 700 |
2 |
|
0,02 | 750 |
3 |
|
0,05 | 800 |
4 |
|
0,08 | 900 |
6 |
|
0,1 | 950 |
A reação em fase gasosa entre cloro e metano para formar tetracloreto de carbono e ácido clorídrico ocorre a
e
. A pressão de vapor do
a
é aproximadamente
. Monte a tabela estequiométrica para esta reação com mudança de fase. Calcule a conversão de metano em que a condensação se inicia. A alimentação é estequiométrica.
A reação em fase gasosa
é de primeira ordem em
e em B e está ocorrendo isotermicamente em um PFR. A alimentação é equimolar, e a temperatura e pressão de entrada são
e
. A constante de reação a esta temperatura é
. Determinar a taxa de reação na entrada do reator, isto é, em
.
Adotando o hidrogênio como base de cálculo, construa a tabela estequiométrica para a reação
, com uma alimentação equimolar de
e
. Se a pressão de entrada é
e a temperatura de entrada é
, calcule a concentração de amônia e hidrogênio quando a conversão de
for
.