Balances de Masa con reacciones químicas múltiples

Balances de Masa con reacciones químicas múltiples

En los cálculos estequimétricos solamente se ven involucradas variables de estado, por lo tanto, sólo nos interesa conocer las condiciones finales e iniciales y no cómo llegó de un estado al otro. Para un sistema de reacción dado es posible que varias reacciones realmente se estén llevando a cabo, por ejemplo, pensemos en un mecanismo de reacciones que consta de varias reacciones o pasos elementales. Sin embargo, para obtener las composiciones sólo nos interesa un sistema de reacciones independientes con números estequimétricos que representarán todas las reacciones o pasos elementales. A estas reacción o reacciones se les denomina reacciones globales o independientes. Nuevamente, estas reacciones no describen necesariamente la forma “real” en que se verifican reacciones, simplemente nos permite relacionar cuánto de cada reactivo se transformó en cuánto de cada producto. Trabajar con las reacciones independientes no sólo agilizará los cálculos sino que evitará incosistencias.

Número de Reacciones independientes

El procedimiento para determinar el número de reacciones globales independientes, , involucra álgebra lineal. La estrategia es tratar las reacciones como un sistema de ecuaciones lineales simultáneas, escribirla en notación matricial y seguir la metodología tradicional para establecer el número de “ecuaciones” lineales independientes. Esta metodología consiste en operaciones para hacer ceros los elementos por debajo de la diagonal principal. Si al hacer cero estos elementos, todo un renglón se hace cero, entonces la reacción correspondiente se puede considerar dependiente, es decir, puede obtenerse a partir de una combinación lineal[pic 1]

Ejemplo 1.2.  

Tiscareño-Lechuga Fernado. ABC para comprender Reactores Químicos con Multireacción. Editorial Reverte, Primera Edición, pag: 15-18, 2008. Este libro está en la plataforma de estudiantes

Rendimiento Fraccional

Reklaitis G. V., Introduction to material and energy  balances, Editorial John Wiley $ Sons, pag: 133-137, 1983.

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