A reação em fase gasosa entre etileno (A) e hidrogênio (B) para produzir etano (C) é

realizada em um reator contínuo. A corrente de alimentação, contendo 40% molar de

etileno, 40% molar de hidrogênio e 20% de um inerte (I), é introduzida no reator a uma

vazão molar total de 1,5 mol/min e a uma vazão volumétrica de 2,5 L/min. A reação é de

primeira ordem em relação a cada um dos reagentes, isto é: r =kC A C B , onde C A e C B são as

concentrações molares dos reagentes etileno e hidrogênio, respectivamente, e k é a contante

de taxa de reação na temperatura na qual o reator é operado, sendo seu valor igual a 0,30

L/(mol.min).

Sabendo-se que a mistura reacional que sai do reator (reagentes não convertidos, produto e

inerte) possui uma fração molar de 60% de etano, calcule:

a) o volume do reator

b) o percentual de conversão.

Considere que pressão e a temperatura são constantes neste reator, que a corrente de

alimentação se encontra na mesma pressão e temperatura do reator e que os componentes

presentes comportam-se como gás ideal. Note que as vazões volumétricas e molares são

diferentes entre as correntes de alimentação e de saída.

C 2 H 4 + H 2 → C 2 H 6