Question

O proba de benzen este tratata cu 1200 g oleum cu 20% SO3 ,procente de masa. După reacție se separa o soluție apoasa de H2SO4 (acid rezidual) de concentrație 88,75%. Considerând ca se obține numai acid sulfonic determinați :
1) masa de acid benzen sulfonic obținut
2) Numărul de moli de benzen din proba considerata
3) Raportul molar dintre SO3 care a reacționat și H2SO4 care a reacționat
4) Masa de H2SO4 aflat în acidul rezidual

Answer 1

Deoarece in urma sulfonarii se obtine  pe langa prod. de sulfonare si o sol. de H2SO4 88,75% , inseamna ca sulfonarea s-a realizat cu tot SO3-ul din oleum si cu o parte din H2SO4 (x moli).
1200 g oleum cu 20% SO3 contine Ș 960 g H2SO4 si 240 g SO3 (3 moli)

C6H6 +SO3------->C6H5-SO3H  (1)
3moli    3moli            3 moli

C6H6 + H2SO4------>C6H5-SO3H + H2O  (2)
x moli      x moli            x moli            x moli

masa de acid rezidual este :
( 960- 98x + 18x ) g
masa de h2SO4 din sol. reziduala este :
(960- 98x ) g

88,75/100 = (960- 98x)/ (960 -80x) ==> x=4 (moli)

1. In total s-au obtinut 7 moli C6H5-SO3H [3moli din (1) + 4 moli din (2) ];
     m C6H5-SO3H= 158g/mol * 7 moli=1106 g
2. In proba initiala au existat 7 moli benzen (3+4)
3. raportul molar nSO3/n H2SO4 = 3/4  (reactionate)
4. m H2SO4 (din sol. reziduala) = 960 - 4*98=568 g
  Concluzia : toate variantele de raspunsuri sunt valabile