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%