ITA 2023/2024 2ª FASE Química Questão 9 | Cinética | Equilíbrio Químico

Questão 9. Seja a reação Ak1 →B, que apresenta lei de velocidade de primeira ordem (em
relação a A) e constante de velocidade k1 igual a 5 x 104 s1 a 300 K. A reação reversa,
Bk2 →A, também é de primeira ordem (em relação a B) e, a 300 K, tem uma constante de
velocidade k2 igual a um milésimo de k1. A constante de velocidade total em direção ao
equilíbrio é dada pela soma das constantes de velocidade direta e reversa, e para cada
aumento de 10 K na temperatura, os valores de k1 são duplicados e os de k2 são
quadruplicados.
Deseja-se realizar essa reação buscando a máxima constante de velocidade total possível,
mas utilizando um reator limitado a uma temperatura de trabalho de até 500 K, e mantendo
um rendimento mínimo de 24,41%, representado por [B]eq
[A]eq
1
4,096
. Com base nessas
restrições, determine:
a) qual das propriedades constitui o limitante para a operação do reator, a temperatura ou
orendimento;
b) o valor numérico da temperatura de operação;
c) o valor numérico do rendimento de operação;
d) se a constante de velocidade total na condição de operação supera o valor de 10 s1.