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U N I V E R S I D A D E D E S Ã O P A U L O Esco la de Engenhar ia de Lorena – EEL P2 - Cinética Química – EI8 – 25/11/2008 _______________________________________________________________________________ Exercícios Resolvidos – Prof. Dr. Marco Antonio Pereira A reação química A + B ⇔ 2R foi estudada a 25ºC, partir de uma concentração inicial de A de 2.0 mol/litro. A tabela abaixo apresenta as concentrações do produto R formado. t (min) 0 1 2 4 8 16 30 45 ∞ CR (M) 0 0,33 0,61 1,05 1,64 2,24 2,63 2,75 2,8 Determinar: A - a equação de velocidade desta reação B - a concentração de B após 1 hora de reação C – o tempo necessário para que ocorra 50% de conversão na reação. Etapa Inicial: Cálculo da XA a partir da Concentração do produto R Considerando que a reação ocorre em fase liquida, estabelece-se a proporção estequiométrica entre as concentrações. 2 R A CC ∆=∆ ⇒ 2 R AAo CCC =− ⇒ 2 R AAo CXC = ⇒ 4 R A CX = Teste Cinético para Reação de Segunda Ordem Reversível A estequiometria da reação: A + B ⇔ 2R permite propor e testar um modelo cinético de segunda ordem reversível. A equação matemática deste modelo é: ( ) tC X k XX XXX Ao AeAAe AAeAe −= − −− 11212ln 1 Para aplicação do modelo é preciso calcular a conversão do reagente A no equilíbrio químico. (t = ∞). No t=∞ ⇒ CR=2,8M ⇒ CAe=0,6M ⇒ XAe=0,70 Aplicando o modelo cinético, tem-se que: ( ) tk X X A A ×× −= − −− 21 70,0 12 70,0 114070,0ln 1 ⇒ tkX X A A 1714,170,0 40,070,0ln = − − XA 0 0,0825 0,153 0,263 0,410 0,560 0,658 0,688 0,700 y 0 0,0768 0,154 0,307 0,614 1,224 2,330 3,526 − 410×m − 768 771 767 768 765 777 783 − 1171407713,0 kmmédio == ⇒ min)/(045,01 ⋅= molLk 2 21 RBAA CkCCkr −=− ∴ mas como 1A≡1B e CAo=CBo 22 Re 122 Re2 2 1 2 2 2 1 8,2 6,0045,0 0 = =⇒ −= −=− C Ckk CkCk CkCkr Ae Ae RAA A) min)/(00207,02 ⋅= molLk 200207,0045,0 RBAA CCCr −=− U N I V E R S I D A D E D E S Ã O P A U L O Esco la de Engenhar ia de Lorena – EEL P2 - Cinética Química – EI8 – 25/11/2008 _______________________________________________________________________________ Exercícios Resolvidos – Prof. Dr. Marco Antonio Pereira B) CA=CB após 1 hora de Reação 60045,0714,1 7,0 4,07,0ln ××= − − A A X X 6278,4 7,0 4,07,0ln = − − A A X X ⇒ 29,102 7,0 4,07,0 = − − A A X X AA XX 29,10260,714,07,0 −=− ⇒ 9,7089,101 =AX ⇒ BA XX == 6958,0 ( ) ( )6958,0121 −=−= BBoB XCC ⇒⇒⇒⇒ MCB 6084,0= 4 C) t para XA=0,50 t××= − ×− 045,0714,1 5,07,0 5,04,07,0ln ⇒ min88,11=t
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