👤

Nitrarea este unul dintre cele mai vechi procese folosite în industria chimică organică, aplicată industrial de peste 100 de ani.

Se supun nitrării totale 400 g benzen de puritate 78%, cu amestec nitrant format dintr-o soluție

de acid azotic de concentratie 63% și o soluție de acid sulfuric de concentrație 98%. a. Scrie ecuaţia reacției chimice de nitrare totală a benzenului folosind formulele de structură

pentru compuşii organici; b. Precizează rolul acizilor anorganici ce alcătuiesc amestecul nitrant;

c. Calculează masa de amestec nitrant introdusă în procesul de nitrare totală a benzenului, stiind că cei doi acizi se folosesc în raportul molar HNO3: H2SO4 = 1:3.



Răspuns :

Răspuns:

a. Ecuația reacției chimice de nitrare totală a benzenului folosind formulele de structură pentru compușii organici este:

C6H6 (benzen) + HNO3 (acid azotic) + H2SO4 (acid sulfuric) → C6H5NO2 (nitrobenzen) + H2O (apă) + H2SO4 (acid sulfuric)

b. Rolul acidului azotic (HNO3) în amestecul nitrant este de a furniza gruparea nitro (-NO2) pentru a nitra benzenul, în timp ce acidul sulfuric (H2SO4) acționează ca un catalizator și deshidratant, menținând reacția într-un mediu acid și absorbând apa formată în timpul reacției.

c. Pentru a calcula masa de amestec nitrant introdusă în procesul de nitrare totală a benzenului, putem folosi relația de raport molar dată. Având raportul molar HNO3: H2SO4 = 1:3, putem considera masa de acid sulfuric ca fiind de 3x și masa de acid azotic ca fiind de x. Astfel, masa totală a amestecului nitrant va fi 3x + x = 4x. Dacă introducem 400 g de benzen de puritate 78%, putem calcula cantitatea de benzen pur prin 400 g * 0.78 = 312 g. Apoi putem folosi raportul molar pentru a calcula masa de amestec nitrant necesară pentru a nitra 312 g de benzen. Dacă considerăm x ca masa de acid azotic, atunci masa de acid sulfuric va fi 3x. Deci, masa totală a amestecului nitrant va fi 4x, iar 4x va fi echivalent cu masa de benzen pur, adică 312 g. Prin urmare, x = 312 g / 4 = 78 g. Astfel, masa de acid azotic va fi de 78 g, iar masa de acid sulfuric va fi de 3 * 78 g = 234 g. Deci, masa totală a amestecului nitrant introdusă în procesul de nitrare totală a benzenului va fi 78 g (acid azotic) + 234 g (acid sulfuric) = 312 g.

Sper că te-am ajutat!