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Questão FC288088

Uma reação irreversível de decomposição A → R de segunda ordem, em fase gasosa, foi realizada em um reator fechado com pistão sem atrito. Inicialmente, introduziu-se A puro a 400 K

Engenharia Química

IDECAN · 2012

Uma reação irreversível de decomposição A → R de segunda ordem, em fase gasosa, foi realizada em um reator fechado com pistão sem atrito. Inicialmente, introduziu-se A puro a 400 K e, após 120 minutos, verificou-se que a pressão inicial permaneceu constante, igual a 1,2 atm; entretanto, o volume final quadruplicou. Qual o valor da taxa de reação para uma conversão de 60%, sabendo-se que k = 0,02 L/mol.min?

  1. 1,06 x 10–6 mol/L . min
  2. 3,21 x 10–6 mol/L . min
  3. 0,58 x 10–6 mol/L . min
  4. 2,12 x 10–6 mol/L . min
  5. 4,17 x 10–6 mol/L . min
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Gabarito

B

Comentário do professor

Começamos pela aplicação da lei dos gases para obter a concentração inicial de A: \( [A]_i = \dfrac{P}{RT} \). Substituindo os dados do enunciado obtemos \( [A]_i = 0{,}0144\ \text{mol·L}^{-1} \).

Com conversão de 60% restam 40% do reagente: \( [A] = 0{,}4\,[A]_i = 0{,}4\times0{,}0144 = 0{,}00576\ \text{mol·L}^{-1} \).

Para reação de segunda ordem a velocidade instantânea é \( v = k\,[A]^2 \). Logo:

\( v = 0{,}02\times(0{,}00576)^2 = 3{,}21\times10^{-6}\ \text{mol·L}^{-1}\cdot\text{min}^{-1} \), correspondendo à alternativa correta.

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