Questão 62
ITA 2020
(ITA - 2020 - 1ª FASE)
Um reator com 200 L de capacidade, possui uma mistura de dióxido de nitrogênio e monóxido de carbono a 400 K, cujo comportamento pode ser considerado ideal. Os gases reagem entre si para formar dióxido de carbono e monóxido de nitrogênio. A pressão total no reator é igual a 32,8 atm e, no início da reação, a pressão parcial do monóxido de carbono é três vezes maior que a do dióxido de nitrogênio. As massas iniciais de dióxido de nitrogênio e de monóxido de carbono são, respectivamente,
1,5 kg e 4,2 kg.
1,5 kg e 4,5 kg.
1,5 kg e 6,6 kg.
2,3 kg e 4,2 kg.
2,3 kg e 6,6 kg.
Gabarito:
2,3 kg e 4,2 kg.
Resolução:
Usando a equação dos gases ideais, pode-se calcular a quantidade de matéria de gás total dentro do reator.
Como é dito que a pressão parcial do monóxido de carbono é três vezes maior que a do dióxido de nitrogênio no início da reação e a pressão parcial é proporcional à fração molar, a quantidade de matéria de CO deve ser três vezes maior que a quantidade de matéria de NO2.
(equação 1)
(equação 2)
Substituição da equação 2 na equação 1:
Substituição da quantidade de matéria de NO2 na equação 1:
Portanto, no reator há 150 mol de CO e 50 mol de NO2.
Pode-se calcular a massa de cada um dos gases a partir da equação
em que m é a massa, MM é a massa molar e n é a quantidade de matéria.
• Cálculo da massa de CO:
• Cálculo da massa de NO2: