Fazer o fluxograma e a reação de obtenção do nitrobenzeno, de acordo com o descrito a seguir:
- Mistura nitrante: Benzeno => 32 a
, 53 a
e
Processo contínuo e batelada
Processo contínuo e batelada
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você me pediu para te ajudar a elaborar o fluxograma e a reação para obter nitrobenzeno. Isso envolve química orgânica, mais especificamente uma reação de nitratação. Vamos precisar entender como o benzeno reage com uma mistura nitrante composta por ácido nítrico (
), ácido sulfúrico (
) e água (
). Vamos por etapas para deixar tudo claro!
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a nitratação. É uma reação que introduz um grupo nitro (
) na molécula do benzeno. Para isso, usamos uma mistura nitrante. No seu caso, a mistura é composta por:
- 32 a 39% de
- 53 a 60% de
- 8% de
O ácido sulfúrico atua como um catalisador, ajudando a gerar o íon nitronium (
), que é o verdadeiro agente nitrante na reação.
Passo 3
Agora, vamos escrever a equação química da reação. O benzeno (
) reage com o ácido nítrico na presença do ácido sulfúrico para formar nitrobenzeno (
) e água (
). A equação fica assim:
Passo 4
Vamos detalhar o papel de cada componente da mistura nitrante:
- Ácido Nítrico (
): Fornece o grupo nitro (HNO3 ).NO2 - Ácido Sulfúrico (
): Atua como agente desidratante, removendo a água formada na reação, o que favorece a formação do íon nitronium (H2SO4 ).NO2^+ - Água (
): Presente para ajustar a concentração da mistura e controlar a velocidade da reação.H2O
Passo 5
Agora, pensando no fluxograma do processo contínuo e batelada, vamos descrever as etapas principais:
-
Preparação da Mistura Nitrante:
- Mistura dos ácidos
eHNO3 nas proporções indicadas.H2SO4
- Mistura dos ácidos
-
Nitratação do Benzeno:
- Introdução do benzeno na mistura nitrante.
- Reação ocorre formando nitrobenzeno e água.
-
Separação dos Produtos:
- Separação do nitrobenzeno da água e dos ácidos não reagidos.
-
Reciclagem dos Ácidos:
- Os ácidos
podem ser reciclados para novas reações, tornando o processo mais eficiente.H2SO4
- Os ácidos
Esse é um processo em batelada quando feito em lotes separados ou contínuo se os reagentes são alimentados continuamente no sistema.
Passo 6
Para finalizar, o fluxograma representaria cada uma dessas etapas em caixas ligadas por setas, mostrando o fluxo de materiais e as transformações químicas envolvidas.
Resposta
A reação de obtenção do nitrobenzeno é: