[ITA 2021] Um reator químico, projetado com um...

03 ITA 2021 - Química

Um reator químico, projetado com uma válvula de alívio de pressão que é acionada a $8, 5 a t m$ , contém uma mistura gasosa composta por quantidades iguais de um reagente ( $A$ ) e de uma substância inerte ( $B$ ), a $1 0^{\circ} C$ e $2 a t m$ . Ao elevar rapidamente a temperatura do reator para $29 3^{\circ} C$ , o reagente $A$ começa a se decompor de acordo com a seguinte equação estequiométrica genérica:

$2 A X_{(g)} 3 C X_{(g)} + 4 D X_{(g)} + E X_{(g)}$

Sabendo que a velocidade de consumo de $A$ nessa temperatura é dada por $ν_{A} = - 0, 25$ x $(P_{A})^{0}$ (em $a t m \cdot h^{- 1}$ ), onde $P_{A}$ corresponde à pressão parcial da substância $A$ , responda:

a) Após quanto tempo de reação a válvula de alívio é acionada?

b) Quais as pressões parciais de cada espécie ( $A, B, C, D$ e $E$ ) presente no reator no momento do acionamento da válvula de alívio?

c) Assumindo $100%$ de rendimento da reação, qual a quantidade máxima de mistura gasosa que pode ser adicionada ao reator sem que a válvula de alívio seja acionada?