Question

Se obtine un amestec din monoclor benzen diclorobenzen si benzen nereactionat, in raport molar, 1-2-3. Sa se calculeze masa de benzen necesara obtinerii a 128,1 kg amestec de compusi. Ma puteti ajuta, va rog?

Answer 1

Masa molara a C6H6 este 6*12 + 6*1 = 78(g/mol).
Masa molara a C6H5Cl este 6*12 + 5*1 + 1*35,5 = 112,5(g/mol).
Masa molara a C6H4Cl2 este 6*12 + 4*1 + 2*35,5 = 147(g/mol).

Facem urmatoarele notatii:  a - masa de C6H5Cl rezultata(kg); b - masa de C6H4Cl2 rezultata(kg); c - masa de C6H6 nereactionat(kg).

O prima relatie este: a + b + c = 128,1          (1)

Sa ne folosim acum de raportul molar.

Daca avem a kg de C6H5Cl, asta inseamna a/112,5(kmoli C6H5Cl).
Daca avem b kg de C6H4cl2, asta inseamna b/147(kmoli C6H4Cl2).
Daca avem c kg C6H6 nereactionat, asta inseamna c/78(kmoli C6H6 nereactionat).

Cred ca pana aici e clar.

Acum, din raportul molar dat in enunt, avem:

a/112,5  /  b/147 = 1/2
 Asta inseamna: 147a/112,5b = 1/2        (2)

a/112,5  /  c/78 = 1/3
Asta inseamna : 78a/112,5c = 1/3          (3)

b/147  /  c/78 = 2/3
Asta inseamna 78b/147c = 2/3                (4)

Din (2) avem:  b = 2*147a/112,5, adica b = 294a/112,5      (5)

Din (3) avem:  c = 3*78a/112,5, asadar c = 234a/78          (6)

Inlocuind (5) si (6) in relatia (1), avem o ecuatie de gradul intai cu necunoscuta a.

a + 294a/112,5 + 234a/112,5 = 128,1
Eliminam numitorul.
112,5a + 294a + 234a = 128,1*112,5
640,5a = 14411,25
a = 22,5(kg C6H5Cl).

Din(5) avem: b = 294a/112,5;
b = 294*22,5/112,5 = 58,8(kg C6H4Cl2).

Din (6) avem: c = 234a/112,5;
c = 234*22,5/112,5 = 46,8(kg C6H6 nereactionat).

Proba: 22,5 + 58,8 + 46,8 = 128,1, deci pana aici e corect.

Sa vedem acum din ce cantitati de benzen se obtin 22,5 kg C6H5Cl si respectiv 58,8 kg c6H4Cl2.

C6H6  +  Cl2  =>  C6H5Cl  +  HCl
1*78 kg
C6H6
x kg

1*112,5 kg
C6H5Cl
22,5 kg

x = 22,5*78/112,5 = 15,6(kg C6H6).

Apoi:

C6H6  +  2Cl2  =>  C6H4Cl2  +  2HCl

1*78 kg
C6H6
y kg

1*147 kg
C6H4Cl2
58,8 kg

y = 58,8*78/147 = 31,2(kg C6H6).

Deci masa totala de benzen necesara obtinerii respectivilor produsi este:
15,6 kg(cat s-a transformat in monoclorbenzen) +  31,2 kg(cat s-a transformat in diclorbenzen) + 46,8 kg(cat a ramas nereactionat) = 93,6 kg(benzen introdus in proces).
Verifica si tu.