Exercícios 1 bim Prof. Amarildo

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Engenharia Química. 
Cinética Química e Cálculo de Reatores 
 
Lista de exercícios 1 
1ª Questão: 
Uma reação elementar tem a equação estequiométrica dada por A + 2B → 3R. Qual é a ordem da reação? 
 
 
2ª Questão 
A reação irreversível elementar em fase líquida dada pela equação: A + B → P 
ocorre isotermicamente a 25
o
C. A constante de velocidade desta reação a 25
o
C é 1,0 x10
-2
 L/mol.s. Se utilizarmos um 
reator batelada com 400 L de capacidade para estudar esta reação a partir de concentrações inicias CA0 = 0,10 mols/L e 
CB0 = 0,08 mols/L , deseja-se saber : 
A) Qual o tempo necessário para uma conversão de 90% do reagente B? 
B) Quantos Kg de produto serão produzidos por batelada ? 
Dados: PMA = 66 g/gmol; PMB = 108 g/gmol; PMP = 174 g/gmol 
 
 
 
3ª Questão 
Uma reação em fase líquida , 2A → 2B ocorre a temperatura constante de 300K em um reator de volume 
constante. 
Inicialmente, 8 mols de A são introduzidos no reator. A reação que ocorre é de segunda ordem em relação a A, 
com a seguinte lei de velocidade: 
(-rA) = kCA
2
 ; k = 0,075 Lmol
-1
min 
–1
 
Determine o tempo de reação para uma conversão final de 80%. 
 
 
4ª Questão 
 Produz-se acetato de butila num reator descontínuo à temperatura de 100°C. 
A alimentação é constituída por 5 mols de butanol por mol de ácido acético. A 
reação é de segunda ordem em relação ao ácido acético quando o butanol está 
em excesso (k = 17,4 cm
3
/mol.min). 
 
a) Calcule o tempo necessário para obter uma conversão de 50% 
b) Calcule o tempo necessário para obter uma conversão de 50% se a reação fosse de 1ª ordem. 
 
5ª Questão 
Os dados a seguir referem-se à cinética da seguinte reação aA + bB → cC. 
 
Concentração de A 
(mol/L) 
Concentração de B 
(mol/L) 
Velocidade da Reação 
(mol/L.s) 
Temperatura 
( K ) 
2,0 3,0 4,0 400 
4,0 3,0 16,0 400 
2,0 3,0 16,0 ? 
2,0 6,0 4,0 400 
 
 
Supondo que a Lei de Arrhenius se aplica ao processo reacional, e que a energia de ativação da reação é E = 
14000,00 J/mol. Determine a temperatura da reação para o terceiro conjunto de dados? 
 
 
4ª Questão 
A reação em fase gasosa entre enxofre e metano foi estudada em um reator tubular de 10,0cm de diâmetro e 50 cm de 
comprimento. Em uma corrida a 600 ºC e 1 bar, são produzidos 0,76 g de dissulfeto de carbono por hora, sendo as 
vazões de entrada de metano e enxofre são de 0,1 gmol/h e 0,2 gmol/h, respectivamente. 
 
A equação da reação é dada por: CH4(g) + 2S2(g) → CS2(g) + 2H2S(g) 
Sabe-se que: 
• a massa molar do CH4 é 16 g/mol 
• a massa molar do S2 é 64 g/mol 
• a massa molar do CS2 é 76 g/mol 
• a massa molar do H2S é 34 g/mol 
 
Determine a taxa da reação (mol/L.h) baseando-se no H2S produzido.