(ITA - 2024)Seja a reao , que apresenta lei de vel

(ITA - 2024)

Seja a reação \(A \overset{k_{1}}{\rightarrow} B\), que apresenta lei de velocidade de primeira ordem (em relação a A) e constante de velocidade k₁ igual a \(5 \times 10^{-4}s^{-1}\) a 300 K. A reação reversa, \(B \overset{k_{2}}{\rightarrow} A\), também é de primeira ordem (em relação a B) e, a 300 K, tem uma constante de velocidade k₂ igual a um milésimo de k1. A constante de velocidade total em direção ao equilíbrio é dada pela soma das constantes de velocidade direta e reversa, e para cada aumento de 10 K na temperatura, os valores de k₁ são duplicados e os de k₂ são quadruplicados.

Deseja-se realizar essa reação buscando a máxima constante de velocidade total possível, mas utilizando um reator limitado a uma temperatura de trabalho de até 500 K, e mantendo um rendimento mínimo de 24,41%, representado por \(\frac{[B]eq} {[A]eq}\geq \frac{1}{4,096}\). Com base nessas restrições, determine:

 

a) qual das propriedades constitui o limitante para a operação do reator, a temperatura ou o rendimento;

b) o valor numérico da temperatura de operação;

c) o valor numérico do rendimento de operação;

d) se a constante de velocidade total na condição de operação supera o valor de 10 s^-1.