Question

Prin reducerea nitrobenzenului cu randament=60 % se obtin 100 ml de anilina (denistate 1.15g/cm3) .
a)Ce masa de anilina de puritate=97% este necesara ?
b)Calculati masa de fier de p=75% necesara reactiei cu HCl pentru onbtinerea H2 folosit la reactie .

Answer 1

Cu semnul "*" notez inmultirea, iar cu semnul "/" notez linia de fractie.

Banuiesc ca 1.15 inseamna 1 virgula 15.  Mai fac presupunerea ca impuritatile din nitrobenzen nu reactioneaza. Eu in aceste ipoteze voi rezolva.

a)
 Mase molare: pentru C6H5NO2 este 6*12 + 5*1 + 1*14 + 2*16 = 123(g/mol); pentru C6H5NH2 este 6*12 + 7*1 + 1*14 = 93(g/mol).

Determinam masa de anilina obtinuta practic din formula densitatii.
1ml = 1 cm cub, deci 100 ml = 100 cm cubi

ro = m/V, de unde m = ro*V = 1,15*100 = 115(g C6H5NH2).

Deci practic rezulta 115 g C6H5NH2.

Masa de anilina care ar trebui sa se obtina teoretic se calculeaza din formula randamentului(notat cu eta).

eta = 100*masa practica/masa teoretica, de unde masa teoretica = 100*masa practica/eta = 100*115/60 = aprox. 191,67(g C6H5NH2).

Determinam masa de nitrobenzen pur din care se obtin 191,67 g anilina.

Cred ca ecuatia reactiei chimice ar fi:

C6H5NO2  +  6H+  +  6e-  -->  C6H5NH2  +  2H2O
sau, altfel scris
C6H5NO2  +  3H2  -->  C6H5NH2  +  2H2O

Daca din 1*123 g C6H5NO2 pur rezulta 1*93 g C6H5NH2
Atunci din x g C6H5NO2 pur vor rezulta 191,67 g C6H5NH2

x = 123*191,67/93 = aprox. 253,499 = aprox. 253,5(g C6H5NO2 pur).

Daca in 100 g C6H5NO2 impurificat se gasesc 97 g C6H5NO2 pur
Atunci in y g C6H5NO2 impurificat se vor gasi 253,5 g C6H5NO2 pur

y = 100*253,5/97 = aprox. 261,34(g C6H5NO2 impurificat).

Deci ar fi nevoie de aprox. 261,34 g nitrobenzen de puritate 97%.

b)
Banuiesc ca valoarea p = 75% reprezinta puritatea fierului. In aceasta ipoteza voi rezolva.

Masa unui mol de atomi de Fe este 56 g/mol.

Determinam mai intai cati moli de H2 se consuma pentru obtinerea a 191,67 g anilina.

C6H5NO2  +  3H2 -->  C6H5NH2  +  2H2O

Daca din 3*1 moli H2 rezulta 1*93 g C6H5NH2
Atunci din a moli H2 vor rezulta 191,67 g C6H5NH2

a = 3*191,67/93 = aprox. 6,1829 = aprox. 6,183(moli H2).

Determinam acum masa de Fe pur necesara obtinerii a 6,183 moli H2 in reactie cu HCl.

Fe  +  2HCl  -->  FeCl2  +  H2

Daca din 1*56 g Fe pur rezulta 1*1 moli H2
Atunci din z g Fe pur vor rezulta 6,183 moli H2

z = 6,183*56/1 = 346,248(g Fe pur).

Daca in 100 g Fe impurificat se gasesc 75 g Fe pur
Atunci in b g Fe impurificat se vor gasi 346,248 g Fe pur

b = 346,248*100/75 = 461,664(g Fe impurificat).

Deci ar fi nevoie de aprox. 461,664 g Fe de puritate 75%.

Verifica si tu.