Problema rezolvata cu oleum.

Pentru sulfonarea toluenului se foloseste H2SO4 98 %, in exces. Stiind ca numai 40 % din H2SO4

reactioneaza si ca s-au obtinut 1720 g produs de reactie, sa se calculeze masa de H2SO4 luata in

lucru si masa de oleum ce contine 20% SO3 liber, necesara pentru a face reutilizabil acidul

residual.

Rezolvare:

X 1720g y

C6H5-CH3 + H2SO4 → C6H4(CH3) SO3H + H2O

98 172 18

X = 98 · 1720/172 = 980 g H2SO4 se consuma (reprezinta 40% din H2SO4 luat in lucru)

mH2SO4 = 100·980/40 =2450 g

ms = 100·2450/98 =2500 g solutie H2SO4 98 % y = 180 g H2O

0leum 20 % SO3 inseamna ca 100 g oleum contine: 80 g H2SO4 si 20 g SO3. La adaugarea

oleumului in solutia reziduala, SO3 reactioneaza cu apa si formeaza acid sulfuric.

20 z

SO3 + H2O → H2SO4 notam a masa de oleum necesar

80 98

Z = 24,5 g H2SO4 => din 100 g oleum obtinem 80 + 24,5 = 104,5 g H2SO4, se poate cosidera ca

oleumul are o concentratie in H2SO4 de 104,5 %.

Se face bilantul pentru acidul sulfuric (aplicam legea conservarii masei substantelor)

mH2SO4 final = mH2SO4 initial – mH2SO4 consumat + mH2SO4 din oleum

mH2SO4final = 98·msfinal/100 = 98/100 ( msinitial – mH2SO4reactionat + mH2O din reactie +

moleum)= 0,98( 2500 – 980 + 180 + a) = 1666 +0,98 · a

mH2SO4 din oleum = 104,5·a/100 = 1,045· a

1666 + 0,98 a = 2450 – 980 + 1,045 a => a = 3015,38 g oleum.

Atentie : la solutia finala de obicei se uita apa rezultata in reactie.