Question

Um sistema reacional em um reator tubular (do tipo PFR) apresenta três gases: 1,00 g de Hélio; 14,0 g de monóxido de carbono; 10,0 g de óxido nítrico. A temperatura operacional é igual a 27,0 °C, e a capacidade do reator é de dois litros. Assinale a alternativa que apresenta o valor da pressão neste sistema. (Dados: massas atômicas: He = 4 u; C = 12 u; N = 14 u; O = 16)​

Answer 1

Após a realização dos cálculos necessários, concluímos que a pressão do sistema é de : P= 13,4 atm

Dados

m(He)= 1 g

MA(He): 4 u ==> MM= 4 g/moℓ

m(CO)= 14 g

MM(CO): 12 + 16= 28 u ==> MM= 28 g/moℓ

m(NO)= 10 g

MM(NO): 14 + 16 = 30 u ==> MM= 30 g/moℓ

t= 27 ºC ==> T= 27 + 273,15=300,15 K

V= 2 ℓ

R= 0,082 atm * ℓ * mol⁻¹ * K⁻¹

-lembre que a pressão total é a soma das pressões parciais que os gases exercem no sistema;

Aplicar:

Equação dos gases perfeitos ou Equação de Clapeyron

PV= nRT  onde:  P= pressão, V= volume  n= nº de moles  R= Constante universal dos gases T= temperatura em K

n= m1/MM1  onde n= nº de moℓ (quantidade de matéria), m1= massa, MM1= massa molar

Lembre que: K= 273,15 + ºC

- cálculo do número de mol dos gases

$n=\dfrac{m}{MM} \\ \\ \\ n_1(He)=\dfrac{1~g}{4~g/mo\ell} \\ \\ \\ n_1(He)=0,25~mo\ell\\ \\ \\ n_2(CO)=\dfrac{14~g}{28~g/mo\ell} \\ \\ \\ n_2(CO)=0,5~mo\ell\\ \\ \\ n_3(NO)=\dfrac{10~g}{30~g/mo\ell}\\ \\ \\ n_3(NO)=0,34~mo\ell$

- cálculo das pressões parciais

$P_1=\dfrac{0,25~mo\ell\times0,082~atm\times\ell~\times~mo\ell^{-1}\times~K^{-1}\times300,15~K}{2~\ell}\\ \\ \\ P_1= \dfrac{6,15}{2}\\ \\ \\ P_1=3,07~atm$

$P_2=\dfrac{0,5~mo\ell\times0,082~atm\times\ell~\times~mo\ell^{-1}\times~K^{-1}\times300,15~K}{2~\ell}\\ \\ \\ P_2= \dfrac{12,3}{2}\\ \\ \\ P_2=6,15~atm$

$P_3=\dfrac{0,34~mo\ell\times0,082~atm\times\ell~\times~mo\ell^{-1}\times~K^{-1}\times300,15~K}{2~\ell}\\ \\ \\ P_3= \dfrac{8,37}{2}\\ \\ \\ P_3=4,18~atm$

- cálculo da pressão do sistema

$P= P_1+P_2+P_3\\ \\ P=3,07+6,15+4,18\\ \\ P=13,4~atm$

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