CApitulo 3 Levespiel

CAPITULO 3
INTERPRETACION DE LOS DATOS OBTENIDOS EN UN REACTOR INTERMITENTE
Barahona de la torre Ana Belen
PROBLEMA 3.1.

Si cuándo . ¿Cuál será la velocidad de reacción cuándo ?
Nota: no se conoce el orden de reacción.


PROBLEMA 3.2.
El líquido A se descompone con una cinética de primer orden. En un reactor intermitente, se convierte 50% de A en 5 minutos. Calcular el tiemponecesario para que la conversión sea del 75 por ciento.





PROBLEMA 3.3.
El liquido A se descompone con una cinética de segundo orden. En un reactor intermitente, se convierte el 50% de A en 5 minutos. Calcular el tiempo necesario para que la conversión sea del 75%.

Con la ecuación 16, dada en la página 44, tenemos:

Despejando t, tenemos:

Reemplazando , dado que es el 50% deconversión en 5 minutos.


Calculo del tiempo para , es decir, 75% de conversión


Sustituyendo en


PROBLEMA 3.5.
En una polimerización homogénea e isotérmica en fase liquida desaparece 20 del monómero en 34 minutos, para una concentración inicial del monómero de 0.04 mol/litro y también para una de 0.8 mol/litro. Encontrar una ecuación de velocidad que represente la desaparición delmonómero.
SOLUCION
La desaparición fracción del monómero es independiente de la concentración inicial. Por lo tanto tenemos un rango de primer orden.


Donde: C= Concentración de monómeros
También podemos encontrar el rango de la constante. Y reemplazando valores tenemos:


Por lo tanto el grado de desaparición del monómero esta dado por:

PROBLEMA 3.6.
Después de 8 min en un reactorintermitente, un reactivo (CA0=1mol/l) alcanza una conversión de 80%. Después de 18 minutos, la conversión es de 90%. Encontrar una ecuación cinética que represente esta reacción
SOLUCION
Según la ecuación de velocidad de reacción en función de las conversiones:
Ec.3.6-1




Ahora como tenemos el valor de la constante podemos expresar el modelo cinético en función de la conversiónTenemos también que

Entonces:





PROBLEMA 3.7.
Snake-Eyes Magoo es un hombre metódico. Todos los viernes por la noche llega a una casa de juego llevando su sueldo semanal de 180 dólares: apuesta durante 2 horas a un juego de azar: y cuando ha perdido 45 dólares. regresa a casa. Siempre apuesta cantidades proporcionales al dinero que lleva consigo. por lo que sus pérdidas sonpredecibles (la "velocidad de pérdida" de dinero es proporcional al dinero que lleva). Esta semana. Snake-Eyes Magoo recibió un aumento de sueldo. por lo que jugó durante 3 horas, pero como de costumbre regresó a casa con los 135 dólares de siempre ¿A cuánto ascendió su aumento de sueldo?.
Vamos a calcular la k debido a que es proporcional es la misma en ambos casos.





Como ya tenemos elvalor de k podemos ya saber cuánto tenia al inicio






para saber cuánto fue su aumento:


PROBLEMA 3.8.
Calcular el orden global de la reacción irreversible:

a partir de los siguientes datos a volumen constante, empleando cantidades equimoleculares de hidrógeno y óxido nítrico



Se asume que la reacción se da a 293 K, para poder obtener las concentraciones:

La orden de lareacción es la pendiente, α=2
PROBLEMA 3.9.
En un reactor intermitente se efectúa la siguiente reacción reversible de primer orden en fase liquida:

Después de 8 minutos se alcanza una conversión del 33.3%, mientras que la conversión de equilibrio es de 66.7%. Encontrar la ecuación cinética para esta reacción.
La ecuación de conversión integrada en un reactor batch (a volumen constante porquees líquido) está dada por:

Reemplazando valores tenemos:

Despejando:


Ahora de la termodinámica sabemos que:

Consecuentemente:
Resolviendo las ecuaciones:


Tenemos:



Por lo tanto la tasa de expresión para la desaparición de A es:

Dónde:





PROBLEMA 3.10.
El reactivo acuoso A reacciona para dar R() y en el primer minuto su concentración en un reactor...