Obter Eq da Taxa Apartir do Mecanismo de Reação e Ajuste Dados Cineticos

Conteúdo CINÉTICA QUÍMICA Obtenção da Equação da Taxa a partir do Mecanismo de Reação e Ajuste de Dados Cinéticos e CÁLCULOS DE REATORES ISOTÉRMICOS Data de entrega 09102024 até às 1200 horas 1 10 A reação gasosa entre o hidrogênio e o bromo para formar ácido bromídrico tem sido extensivamente estudada desde os trabalhos de Bondenstein e Lind em 1906 Estes pesquisadores mostraram que a taxa de formação de ácido bromídrico pode ser representada pela seguinte equação cinética r dCHBr dt k CH2 CBr212 1 k1 CHBr CBr2 Esta equação com um denominador contendo concentrações sugere que há um mecanismo molecular complexo envolvido Pesquisadores têm proposto mecanismos para explicar o comportamento desta reação A Tabela 1 mostra dois mecanismos Tabela 1 Mecanismos para a reação de formação do ácido bromídrico Mecanismo 1 iniciação a partir de calor ou de um quantum de radiação eletromagnética Mecanismo 2 Iniciação por uma molécula gasosa M qualquer com energia suficiente para provocar a dissociação do Br2 em Bro Br2 k1 2Bro Br2 M k1 2Bro M Bro H2 k2 Ho HBr 2Bro M ki Br2 M Ho Br2 k3 Bro HBr Bro H2 k2 Ho HBr Ho HBr k4 H2 Bro Ho HBr k2 Bro H2 2Bro k5 Br2 Ho Br2 k3 Bro HBr Bro HBr ki Ho Br2 Para cada um dos mecanismos estabelecer a equação da taxa de formação de ácido bromídrico Mostrar que os dois mecanismos conduzem à expressão encontrada por Bondenstein e Lind Na dedução considerar que as concentrações das espécies intermediárias no sistema reacional não variam com o tempo hipótese de aproximação do estado estacionário 2 10 A saponificação do acetato de metila a 25ºC foi estudada preparandose soluções 001 molar do éster e da base e titulandose a mistura em vários tempos com um ácido padrão Os dados cinéticos obtidos foram os seguintes Tempo min 3 5 7 10 15 21 25 Conc Base molL 000740 000634 000550 000464 000363 000288 000254 Determinar a equação de taxa de reação que representa os dados cinéticos obtidos 3 05 Considere o seguinte esquema reacional 2A k1 B B C k2 D 2D k3 A com todas as reações elementares Fazse a operação estacionária deste sistema químico em um tanque agitado de mistura perfeita com um tempo espacial de 10 minutos A alimentação líquida contém as espécies A B e C nas concentrações 4 molsL 2 molsL e 2 molsL respectivamente Para as condições de operação têmse os seguintes valores para as taxas específicas de reação k1 001 Lmolmin k2 007 Lmolmin e k3 0008 Lmolmin Estabelecer as equações de conservação para as espécies e determinar as concentrações destas no tanque e na corrente de saída Observação o sistema de equações algébricas nãolineares que determina as concentrações no reator pode ser facilmente resolvido pelo método de Jacobi 4 05 Anidrido acético é hidrolisado a 40ºC carregando inicialmente um reator descontínuo com uma quantidade estequiométrica de água O anidrido é adicionado a uma velocidade constante durante 50 minutos ao fim dos quais o processo é operado descontinuamente até se obter um grau de conversão de 95 Calcular o tempo total de operação sabendo que esta é isotérmica CH3CO2O H2O 2 CH3COOH Dados k 68x103 dm3mol min ρA 1090 gdm3 ρB 1000 gdm3 A anidrido acético B água