Question

Benzenul se alchileaza, in prezenta unui acid drept catalizator, cu o alchena A cu catena ramificata si rezulta o arena B care contine 89,55 % C. identificati hidrocarburile A si B si scrieti ecuatia reactiei alchilarii. Calculati continutul in C, exprimat in procente de masa, al unui amestec de benzen si B in care cele doua hidrocarburi se afla in raport molar C6H6:B=1:4. Calculati masa de benzen introdusa in procesul de alchilare si masa de benzen recuperata dupa reactie, daca s-au obtinut 26,8 kg de hidrocarbura B si daca conversia utila= 80% si conversia totala = 85 %.

Answer 1

C6H6+ CnH2n----->C6H5-CnH2n+1     (1)

                   A                     B

masa molara a lui B este 78+14n

100g   B..........       89,55 g C

  (78+14n) B.............972+12n0 g C  ==>n=4       

C4H8 alchena ramificata => CH2=C(CH3)-CH3(izobutena)   [A]

C6H6+ CH2=C(CH3)-CH3   ----->C6H5 - C(CH3)2-CH3   [B] tert-butil benzen

masa molara a lui B este 134,  rap molar C6H6:B=1:4 ,

m amestec= 78+4*134=614

614g amestec.............(72+4*120) g C

100......................................x=89,9 %

din ec. reactiei  (1)

78kg C6H6................134Kg   B

y................................26,8        y=15,6kg C6H6

C util= niu util/niu introdus

80/100=15,6/m introdus  ==> m introdus=19,5 kg C6H6

Ct=niu t/ niu introdus=

19,5*85/100= 16,575 kg C6H6

m C6H6 recuperat= 19,5-16,575= 2,925 kg

Answer 2

n1 moli    C6H6 + H2C=CH-R  ⇒ C6H5- CHR-CH3 
n2 moli    C6H6 + 2H2C=CHR-CH3 ⇒ C6H4(CHR-CH3)2 
n3 moli C6H6 nereactionat
B: CxH(2x-6)    12x·100/(14x-6) = 89,55    14x - 6 = 13,4x    0,6x = 6  x = 10
B : C10H14 =
A : izobutena
C6H6 + H2C=C(CH3)-CH3 ⇒ C6H5-C(CH3)2-CH3
mC6H6 = 78n                   m1C = 6·12·n = 72n 
  mB = 4n·134 = 536n      m2C = 10·4n·12 = 480n
%C = (72n+480n)·100/(78n+ 536n) = 89,9%
n1 + n2 + n3 = n
Cu =n1·100/n = 80    n1 = 0,8n = 26,8/134 = 0,2Kmoli ⇒ n =0,25 kmoli=250mol 
Ct = (n1+n2)·100/n =85    n1+ n2 =0,85n    n2 = 0,05n  = 0,0125kmoli = 12,5mol
n3 = n - 0,8n - 0,05n = 0,15n = 0,0375kmol = 37,5 moli
n = 200 + 12,5+ 37,5 = 250 moli    m = 250·78 = 19500g = 19,5kg