Răspuns :
1) Am lăsat reacţia în imaginile de la final.
M toluen = 92
M nitrotoluen = 137
Calculăm câţi moli de toluen reacţionează:
[tex]\frac{460}{92}=5 \ moli \ toluen[/tex]
După cum ai văzut în reacţia din imagine, în urma nitrării rezultă o-nitrotoluen şi p-nitrotoluen (amestec de mononitrotoluen)
2 moli toluen ................. 2*137 amestec mononitrotoluen
5 moli toluen ................. x
x= 685 grame amestec mononitrotoluen
Calculăm câţi moli de HNO3/H2SO4 avem. Reacţia este mol la mol, deci pentru 5 moli de toluen se vor consuma tot 5 moli HNO3/H2SO4.
Aplicăm acel exces de 10% pentru HNO3:
[tex]5*\frac{110}{100}=5.5 \ moli \ HNO3[/tex]
Ştim că raportul molar HNO3:H2SO4 este de 1:2, deci pentru 5.5 moli HNO3 o să avem dublu H2SO4.
=> 5.5 moli HNO3 şi 11 moli H2SO4
Aplicând concentraţiile respective (63% şi 98%) şi înmulţind cu masa molară (pentru a obţine cantitatea în grame) observăm că se simplifică şi în final rămânem cu:
550 grame HNO3 + 1100 grame H2SO4 = 1650 grame amestec sulfonitric
Calculăm concentraţia H2SO4 rezidual, începând prin a afla masa de soluţie finală, care conţine:
685 grame amestec mononitrotoluen
5*18= 90 grame apă
1650-(0.5*63+6*98) = 1030.5 grame apă + HNO3 şi H2SO4 nereacţionat, din care 6*98=588 grame sunt H2SO4
În total, soluţia finală are: 685+90+1030.5 = 1805.5 grame
Concentraţia H2SO4 = [tex]\frac{588}{1805.5}*100=32.56[/tex]
2) C4H10 + Cl2 -> C-C-C-CCl + HCl
C4H10 + Cl2 -> C-C-CCl-C + HCl
C4H10 -> C4H10 (butan netransformat)
M butan = 58
Calculăm câti kmoli de butan avem:
[tex]\frac{210}{58}= 3.62 \ kmoli \ butan[/tex]
O să scriu 'moli' în loc de kilomoli (kmoli) de acum, chiar dacă se lucrează în kilograme, ca să nu te bag în ceaţă; o să modific la final rezultatul.
Calculăm câţi moli de NaOH reacţionează cu acidul clorhidric obţinut din reacţie:
32/100*400/40 = 3.2 moli NaOH
=> O să avem tot 3.2 moli HCl obţinuţi din reacţia de clorurare.
Diferenţa dintre numărul molilor de butan introduşi şi a celor de HCl obţinuţi reprezintă numărul molilor de butan rămas netransformat.
3.62 - 3.2 = 0.6 moli butan netransformat
3) C6H6 + CH2=CH-CH3 -> C6H5-CH(CH3)-CH3
Calculăm câţi moli de benzen se consumă:
3.16 L = 3160 ml
densitatea = masă / volum => masa = 0.88 * 3160 = 2780.8 grame benzen
2780.8/78 = 35.651 moli benzen
Reacţia este mol la mol, deci sunt necesari tot 35.651 moli propenă.
35.651 * 22.4 = 798.5824 L propenă
1 m^3 = 1000 L
Concentraţia procentuală = [tex]\frac{798.5824}{1000}*100=79.85%[/tex]
=> procentul de propenă din amestecul gazos este 79.85%
M toluen = 92
M nitrotoluen = 137
Calculăm câţi moli de toluen reacţionează:
[tex]\frac{460}{92}=5 \ moli \ toluen[/tex]
După cum ai văzut în reacţia din imagine, în urma nitrării rezultă o-nitrotoluen şi p-nitrotoluen (amestec de mononitrotoluen)
2 moli toluen ................. 2*137 amestec mononitrotoluen
5 moli toluen ................. x
x= 685 grame amestec mononitrotoluen
Calculăm câţi moli de HNO3/H2SO4 avem. Reacţia este mol la mol, deci pentru 5 moli de toluen se vor consuma tot 5 moli HNO3/H2SO4.
Aplicăm acel exces de 10% pentru HNO3:
[tex]5*\frac{110}{100}=5.5 \ moli \ HNO3[/tex]
Ştim că raportul molar HNO3:H2SO4 este de 1:2, deci pentru 5.5 moli HNO3 o să avem dublu H2SO4.
=> 5.5 moli HNO3 şi 11 moli H2SO4
Aplicând concentraţiile respective (63% şi 98%) şi înmulţind cu masa molară (pentru a obţine cantitatea în grame) observăm că se simplifică şi în final rămânem cu:
550 grame HNO3 + 1100 grame H2SO4 = 1650 grame amestec sulfonitric
Calculăm concentraţia H2SO4 rezidual, începând prin a afla masa de soluţie finală, care conţine:
685 grame amestec mononitrotoluen
5*18= 90 grame apă
1650-(0.5*63+6*98) = 1030.5 grame apă + HNO3 şi H2SO4 nereacţionat, din care 6*98=588 grame sunt H2SO4
În total, soluţia finală are: 685+90+1030.5 = 1805.5 grame
Concentraţia H2SO4 = [tex]\frac{588}{1805.5}*100=32.56[/tex]
2) C4H10 + Cl2 -> C-C-C-CCl + HCl
C4H10 + Cl2 -> C-C-CCl-C + HCl
C4H10 -> C4H10 (butan netransformat)
M butan = 58
Calculăm câti kmoli de butan avem:
[tex]\frac{210}{58}= 3.62 \ kmoli \ butan[/tex]
O să scriu 'moli' în loc de kilomoli (kmoli) de acum, chiar dacă se lucrează în kilograme, ca să nu te bag în ceaţă; o să modific la final rezultatul.
Calculăm câţi moli de NaOH reacţionează cu acidul clorhidric obţinut din reacţie:
32/100*400/40 = 3.2 moli NaOH
=> O să avem tot 3.2 moli HCl obţinuţi din reacţia de clorurare.
Diferenţa dintre numărul molilor de butan introduşi şi a celor de HCl obţinuţi reprezintă numărul molilor de butan rămas netransformat.
3.62 - 3.2 = 0.6 moli butan netransformat
3) C6H6 + CH2=CH-CH3 -> C6H5-CH(CH3)-CH3
Calculăm câţi moli de benzen se consumă:
3.16 L = 3160 ml
densitatea = masă / volum => masa = 0.88 * 3160 = 2780.8 grame benzen
2780.8/78 = 35.651 moli benzen
Reacţia este mol la mol, deci sunt necesari tot 35.651 moli propenă.
35.651 * 22.4 = 798.5824 L propenă
1 m^3 = 1000 L
Concentraţia procentuală = [tex]\frac{798.5824}{1000}*100=79.85%[/tex]
=> procentul de propenă din amestecul gazos este 79.85%
Vă mulțumim pentru vizita pe platforma noastră dedicată Chimie. Sperăm că informațiile prezentate v-au fost utile. Dacă aveți întrebări sau aveți nevoie de suport suplimentar, nu ezitați să ne contactați. Așteptăm cu entuziasm să reveniți și vă invităm să ne adăugați la lista de favorite!