Question

Se sulfonează toluen cu H2SO4 98% în exces. Numai 40% din H2SO4 reacționează, s-a obținut 1720 g produs principal de reacție. Se cere:
a) masa de H2SO4 luată în lucru;
b) concentrația procentuală a acidului rezidual rămas după îndepărtarea produsului principal de reacție;
c) masa de oleum ce conține 20% SO3 liber, necesar pentru readucerea acidului rezidual la 98%.

Answer 1

H3C-C6H5 + HOSO3H ⇒ H3C-C6H4-SO3H + H2O
n produs = 1720/172 = 10moli
n H2SO4 reactionat = 10 moli = 40% din n acid luat in lucru
a) 0,4n = 10    n = 25 moli     m = 25·98 = 2450g     ms = 2450·100/98 = 2500g 
b)  ms initial =  2500g
ms final = 2500 + 10·18 - 10·98 = 1700g
md = (25 - 10)·98 = 1470g
c = 1470·100/1700 = 86,47%     
c) m oleum  (0,8m H2SO4 + 0,2mSO3)
  SO3 + H2O ⇒ H2SO4 
din 0,2m/80 moli SO3 ⇒0,2m/80 ·98 = 0,245m g H2SO4
ms = 1700 + m     c = 98%
md = 1470 + 0,8m + 0,245m = 1470 + 1,045m
(1470 + 1,045m)·100/(1700 + m) = 98
147000 + 104,5m = 166600 + 98m
6,5m = 19600   m = 3015,38g oleum