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Cinética e Cálculo de Reatores Heterogêneos
Aula 02
Professor: Dr. Everton Santos
MKT-MDL-02
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Sumário
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Introdução
O que seria uma reação?
O que seria um reator?
Problematizando o tema
Considerações
Ordem da reação
O que seria uma reação química?
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03
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O que seria uma reação química?
Vocabulários das reações químicas
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05
Vocabulários das reações químicas
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06
Vocabulários das reações químicas
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07
Reações Químicas
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08
Reações Químicas - Grafeno
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09
O que são reatores?
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09
O que são reatores?
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Problematizando o tema
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Reações – Obtenção do H2SO4
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Matéria prima: Enxofre, ar e água:
1a. etapa: Obtenção do SO2
S + O2 (ar) → SO2 (queima do enxofre no ar)
2a. etapa: Oxidação catalítica do SO2 a SO3
2 SO2 + O2 → 2 SO3 (catalisador: Pt ou V2O5)
3a. etapa: Reação do SO3 com água:
SO3 + H2O→ H2SO4
Reações – Obtenção NH3
(Indústria)
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Matéria prima: ar e água
Processo Industrial (Haber)
Ar → 4 N2 + O2 (liquefação e destilação fracionada)
2 H2O → 2 H2 + O2
N2 + 3 H2 → 2 NH3
Processo de Haber desenvolvido a 500oC, na presença de
Fe (catalisador) e 200 atm
Reações – Obtenção NH3
(Laboratório)
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Processo de laboratório:
NH4Cl + NaOH → NaCl + H2O + NH3
(NH4)2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + H2O + NH3
Considerações
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Considerações
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Termodinâmica
O que preciso levar em consideração para uma
reação ocorrer?
Cinética
Estequiometria Molecularidade
Reação monomolecular
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Isomerização do ciclopropano
Reação de decomposição
Reação bimolecular
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Reação Trimolecular
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Ordem da reação
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Exemplo
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Neste exemplo, a ordem de reação em relação ao reagente A
será 2 (segunda ordem) e em relação ao reagente B será 1
(primeira ordem). A ordem global desta reação será 3.
Sumário
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Classificação das reações
Lei de velocidade
Lei de Arrhenius
Aplicação
Classificação das reações
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Classificação
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Homogenêas Heterogenêa
Irreverssíveis Reverssíveis
Lei de Velocidade
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Definição
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A velocidade na qual uma reação química ocorre pode ser
expressa em termos da velocidade de desaparecimento
(consumo) do reagente ou em termos da velocidade de
formação do(s) produto(s).
Lei da Velocidade ou Expressão Cinética
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A unidade da constante de velocidade da reação (k) varia
conforme a ordem da reação. Considere a equação de reação
envolvendo apenas um reagente
Lei da Velocidade ou Expressão Cinética
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Lei de Arrhenius
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Lei de Arrhenius
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A expressão da velocidade pode ser escrita como um produto
das funções temperatura e composição para muitas reações e,
em particular, para reações elementares.
Lei de Arrhenius
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O termo provém da teoria cinética dos gases e fornece a
fração das colisões entre as moléculas de reagentes, que
juntas possuem uma energia mínima E de forma a resultar na
formação de produto (colisões efetivas).
Lei de Arrhenius
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A energia de ativação, Ea, pode ser determinada
experimentalmente para uma reação química realizando-a em
diferentes temperaturas. Aplicando-se logaritmo temos:
Lei de Arrhenius
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É esperado que um gráfico de ln (k(T)) em função do inverso
da temperatura (1/T) produza uma linha reta, com
coeficiente angular proporcional à energia de ativação (Ea) e
coeficiente linear dado por ln (k0).
Informações – Professor – Everton Santos
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https://www.linkedin.com/in/everton-santos-30109826
http://lattes.cnpq.br/7932553106593000
https://www.researchgate.net/profile/Everton_Santos8
