Lista Langmuir e Cinética

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Curso: Engenharia Química 
Disciplina: Cinética e Reatores Heterogêneos 
Professora: Maria Luiza Andrade 
Aluno (a): 
 
 
EXERCÍCIOS 
 
1. Os projetistas de uma nova planta industrial pretendem usar um catalisador, 
identificado como CR-1, numa etapa envolvendo a fluoração do butadieno. Numa 
primeira fase da investigação, eles determinaram a forma da isoterma de adsorção a 15 
oC. A dependência do volume do butadiendo adsorvido por grama do catalisador com a 
pressão é dada pela tabela a seguir. 
 
P(Torr) 100 200 300 400 500 600 
Va (cm3) 17,9 33,0 47,0 60,8 75,3 91,3 
 
Decidir se a isoterma de Langmuir se ajusta a esses dados experimentais (Justificar). 
 
2. Os dados da tabela seguinte são os da adsorção do CO sobre carvão a 273 K. 
Verificar se é válida a isoterma de Langmuir e calcular a constante K e o volume de gás 
correspondente ao recobrimento completo. 
P(Torr) 100 200 300 400 500 600 700 
Va (cm3) 10,2 18,6 25,5 31,5 36,9 41,6 46,1 
 
3. Os dados a seguir correspondem à isoterma de adsorção de hidrogênio, sobre um 
catalisador de níquel suportado em alumina, determinada a 300K: 
 
P (mmHg) 0,56 1,23 2,04 4,00 
na (molH2/g cat.) 4,17 4,67 4,95 5,26 
 
A adsorção do hidrogênio pelo níquel é dissociativa: H2 + 2Z 2 H.Z . Verificar se 
os dados se ajustam à isoterma de Langmuir. Em caso afirmativo, calcular as constantes 
de Langmuir. 
 
4. A reação de decomposição do cumeno (C) para produzir benzeno (B) e propileno (P) 
sob a ação de um catalisador de platina, segue o seguinte mecanismo: 
 
 C + S CS (I) KI= k1/k2 
 
 CS BS + P (g) (II) KII= k3/k4 
 
 BS B+S (III) KIII= k5/k6 
 
Para controlar a velocidade da reação se adiciona um inibidor inerte que é adsorvido 
pela platina de acordo com a expressão: 
 
 I + S IS (IV) KIV= k7/k8 
 
Desenvolver a expressão da lei de velocidade considerando as seguintes situações: 
 
(a) A adsorção do cumeno é a etapa determinante 
(b) A reação de superfície é etapa determinante 
 
5. A decomposição catalítica do óxido nítrico segue um mecanismo do tipo: 
 
 NO + S NO.S (I) KI= k1/k2 
 NO + NO-S N2 + O2.S (II) KII= k3/k4 
 O2.S O2 + S (III) KIII= k5/k6 
 
Obter a expressão da lei de velocidade considerando que: 
(a) A reação química é a etapa determinante 
(b) A dessorção do oxigênio é a etapa determinante