Question

O solutie de naftalina in toluen are un continut in carbon de 92.3077%(procente de masa).Considerand ca naftalina si toluenul se consuma total, sa se calculeze:
a)masa amestecului nitrant necesar trasformarii a 31.2 g solutie aromatica in mononitroderivati, stiind ca hno3 se utilizeaza in exces de 5% fata de cantitatea necesara si ca in amestecul nitrant raportul molar hno3 :h2so4: h2o= 1: 1: 0.5
b)masa solutiei de h2so4 de concentratie 98% necesara obtinerii amestecului nitrant
c)concentratia procentuala a hno3 folosite la obtinerea amestecului nitrant
d)concentratiile procentuale ale hno3 si h2so4 din solutia apoasa rezultata, dupa indepartarea produsilor organici

Answer 1

n1 moli C10H8
n2 moli C7H8
(12·10·n1 + 12·7·n2)·100/(128n1 + 92n2) = 92,3077
12(10n1 + 7n2)·100 / [4(32n1 + 23n2)] = 92,3077
32,5n1 + 22,75n2 = 32n1+ 23n2
0,5n1 = 0,25n2    n2 = 2n1 
a)  128n1 + 2·92·n1 = 31,2    128n1 + 184n1 = 31,2    312n1 = 31,2
n1 = 0,1 moli naftalina    n2 = 0,2 moli toluen   
nHNO3 reactionat = n1 + n2 = 0,3 moli
nHNO3 utilizat = 105/100·0,3 = 0,315 moli
nHNO3/1 = nH2SO4/1= nH2O/0,5
⇒ nH2SO4 = nHNO3 = 0,315 moli      nH2O = 0,5·0,315 = 0,1575 moli
m = 0.315·63 + 0,315·98 + 0,5·0,315·18 = 0,315(63+98 +9) = 53,55g
b) m H2SO4 = 0,315·98 = 30,87g = md  c = 98%  ⇒ ms = 3087/98 = 31,5g
 c)mHNO3 = 0,315·63 = 19,845g   md    ms = 53,55 - 31,5 = 22,05g
c = 1984,5/22,05 = 90%
d) ms final = 0,015·63 + 30,78 + 0,315·9 + 0,3·18 = 39,96g
cHNO3 = 94,5/39,96 = 2,36%
cH2SO4 = 30,78·100/39,96 = 77%