Răspuns: O propunere de rezolvare este!
Concentrația procentuală a acidului azotic ”C%f HNO₃” în soluția finală, după terminarea reacției de mononitrare a benzenului (C₆H₆) la nitrobenzen (C₆H₅-NO₂) și îndepărtarea totală a acestuia din mediul de reacție, se calculează cu expresia matematică:
C%f HNO₃ = mdf HNO₃.100 / msf
unde:
msf = masa de soluție finală= soluția ce rămâne în vas, după terminarea reacției și îndepărtarea C₆H₅NO₂. Este formată din: HNO₃, neconsumat în reacție; H₂O adusă de 504 g de soluție HNO₃ 50%; H₂O produsă din nitrare;
mdf HNO₃= masa dizolvată de HNO₃ în soluția finală = masa de HNO₃, neconsumată stoechiometric de 2 moli de C₆H₆, din toată masa de HNO₃, adusă de 504 g soluție 50% HNO₃
Masa dizolvată de HNO₃ în 504 g de soluție HNO₃, 50% este în exces, față de cantitatea necesară reacției cu 2 moli de C₆H₆.
Trebuie să calculăm:
-masa de HNO₃ (g) consumată de 2 moli C₆H₆ și masa de H₂O(g) produsă de 2 moli C₆H₆ (calcul stoechiometric);
-masa dizolvată de HNO₃ (mi d) și masa de H₂O (mi H₂O)din 504 g soluție HNO₃, 50%;
-masa de HNO₃(g) neconsumată; va fi md f;
-masa soluției finale;
-concentrația procentuală în HNO₃, a soluției finale.
Calcule:
1) m HNO₃ =X (g) și m H₂O=Y(g) prin calcul stoechiometric cu 2 moli C₆H₆
2moliC₆H₆........X moli HNO₃........................Y moli H₂O
C₆ H₆ + HO-NO₂ → C₆H₅-NO₂ + H₂O (prezență de H₂SO₄)
stoechiometric:
1mol...................1mol............1mol..................1mol
X moli HNO₃= Y moli H₂O = 2 moli C₆H₆
m HNO₃ = n moli .M HNO₃= 2 moli . 63 g/mol=126 g HNO₃
m H₂O = nmoli .M H₂O = 2moli .18 g/mol=36 g H₂O reacție
2) md HNO₃ și m H₂O din soluția inițială(i) cu masa soluției=504 g și concentrația procentuală inițială C%i=50 % HNO₃
C%i = mdi.100 / msi
msi-mdi = mi H₂O
mdi= 50%.504g/100%=252 g HNO₃ introdus în reacție (jumătate)
mi H₂O = 504 g soluție (i) -252 g HNO₃ (i) =252 g introdusă în reacție
3) m HNO₃, neconsumat = mdf HNO₃
m HNO₃ neconsumat = m d i HNO₃ - mHNO₃ consumat
m HNO₃ neconsumat = 252 g HNO₃(i) - 126 g HNO₃(consumat)=126 g (jumătate)
4) msf =?(g)
msf = 126 g HNO₃(neconsumat) + 36 g H₂O din reacție+252 g H₂O adusă de soluția inițială
msf =414 g
5) Cf HNO₃= ?
Cf HNO₃ = mdf HNO₃.100% / msf
Cf% = 126 g .100/ 414 g =30,43478 %, aprox 30%
R: 30%
Verificați, calculele, vă rog!
Explicație:
