Question

O proba cu masa de 15,6 g dintr-o hidrocarbura (A), care are masa molara78 g/ mol, se arde in 168 L de aer (cu 20% oxigen, procente volumetrice) masurati in conditii normale de temperatura si de presiune. O alta proba de hidrocarbura (A), cu aceeasi masa, se sulfoneaza cu o solutie de acid sulfuric de concentratie procentuala masica 98%, formand compusul monosubstituit. Stiind ca intreaga cantitate de hidrocarbura A se consuma si ca numai 50% din cantitatea de acid sulfuric introdusa in proces reactioneaza:
a) Determinati formula moleculara a hidrocarburii A
b)Calculati masa de oleum cu 20% SO₃ ce trebuie adaugata in solutia finala de acid sulfuric, pentru a o face reutilizabila in conditiile de reactie

Answer 1

CxHy +(4x+y)/4 O2 = xCO2 + y/2 H2O
nCxH2y = 15,6/78 = 0,2 moli
0,2(4x+y)/4= 0,2·168/22,4      4x + y = 30 
                                            12x +y =78
                                             ----------------------
                                           8x = 48   x = 6   y = 6     C6H6
C6H6 + HOSO3H = C6H5SO3H + H2O
nH2SO4 reactionat = nC6H6 = 0,2 moli 
nH2SO4 introdus in proces = 0,4 moli  ms = 0,4·98·100/98 = 40g (39,2g acid + 0,8g H2O)
acid rezidual : msr = 40 - 0,2·98 + 0,2·18 = 24g   mdr = 19,6g 
mH2O = 4,4g
+ m oleum  (0,8m H2SO4 + 0,2mSO3)     SO3 +H2O = H2SO4
-------------------------------------------------------
msf = 24 + m     c = 98%      mdf = 0,98(24+m)
mdf = 19,6 + 0,8m + 0,2m·98/80 = 19,6 + 0,8m +0,245m =19,6 +1,045m
0,98(24+m) = 19,6 + 1,045m   24 + m = 20 + 1,066m   m = 60,6 g