Question

Intr-o instalatie de fabricare a clorurii de benzil prin clorurarea fotochimica a toluenului ,se obtine ,dupa indepartarea acidului clorhidric un amestec de compusi organici care contine in procente de masa 50% clorura de benzil,30% clorura de benziliden si restul toluen nereactionat.Se cere:
   a)calculeaza conversia utila,conversia totala si randamentul procesului
   b)calculeaza raportul molar toluen:clor introdus in procesul de fabricatie;

Answer 1

Considerăm că amestecul obţinut are 100 grame, deci conţine 50g clorură de benzil, 30g clorură de benziliden şi 20g toluen nereacţionat. Calculăm cât toluen este necesar pentru a obţine aceste cantităţi:

M toluen = 92
M clorură de benzil = 126.5
M clorură de benziliden = 161

92g toluen ......................... 126.5g clorură de benzil
x toluen ............................. 50g
x= 36.36 

92g toluen ........................ 161g clorură de benziliden
y toluen ............................ 30g
y= 17.14

şi z= 20 grame (toluen nereacţionat)

x+y+z = 73.5 grame toluen introdus

Conversia utilă = (cantitatea te toluen transformată în produs util)/(cantitatea de toluen introdusă) *100 = $\frac{36.36}{73.5} * 100 = 49.46$%

Conversia totală = (cantitatea de toluen transformată)/(cantitatea de toluen introdusă) * 100 = $\frac{36.36+17.14}{73.5} *100 = 72.78$%

b) Calculăm ce cantitate de clor este necesară pentru a obţine clorură de benzil şi de benziliden:

C6H5-CH3 + Cl2 -> C6H5-CH2Cl + HCl
C6H5-CH3 + 2Cl2 -> C6H5-CHCl2 + 2HCl

71g clor .................. 126.5g clorură de benzil
q ............................ 50
q= 28

2*71g clor ................ 161g clorură de benziliden
p .............................. 30
p= 26.46

q + p = 54.46 grame clor

$\frac{54.46}{71} = 0.767 \ moli \ Cl_2$

$\frac{73.5}{92} = 0.8 \ moli \ toluen$

=> raport molar 0.8 : 0.767 (deci 1 : 0.95)

mda, au dat valori destul de urâte. Metoda de lucru este corectă (cred), deci trebuie verificate calculele, în caz că am făcut greşeli p'acolo.