Question

Pentru preparea p-nitrofenolului se nitreaza fenolul cu amestec nitrant : 40% HNO3, 55% H2SO4, 5% H20. Amestecul organic rezultat contine p-nitrofenol, o-nitrofenol , 2,4-dinitrofenol si fenol nereactionat in raport molar de 6 : 3 : 1 : 0,5. Daca a reactionat numai 60% din HNO3 din amestecul nitrant , sa se calculeze: Compozitia procentuala masica a acidului rezidual

Answer 1

n1     fenol + HNO3 ⇒ p-nitrofenol+ H2O
n2     fenol + HNO3 ⇒ o-nitrofenol + H2O
n3     fenol + 2HNO3 ⇒2,4-dinitrofenol + 2H2O
n4     fenol nereactionat
n1/6 = n2/3 = n3/1 = n4/0,5 = n /10,5    n1 = 4n/7 ;  n2 = 2n/7 ;  n3 = 2n/21;
n4 = n/21;
HNO3 :n  reactionat = n1 + n2 + 2n3 = 22n/21
HNO3 : n total = 22n/21·100/60 = 110n/63    
nHNO3 din acid rezidual = 110n/63 - 22n/21 = 44n/63 mHNO3 = 44n 
amestec nitrant :   m = mHNO3·100/40 = 110n·2,5 = 275n
mH2SO4 = 275n·0,55 ·98 = 14822,5n
mH2O = (275n·0,05 +n1+n2+2n3) ·18 = (13,75n+22n/21)·18 = 266,35n
m acid rezidual = 15132,85n
%HNO3 = 4400/15132,85 = 0,29%   %H2SO4 = 97,95%   %H2O = 1,76%