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
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 ().
Ácido Sulfúrico (): Atua como agente desidratante, removendo a água formada na reação, o que favorece a formação do íon nitronium ().
Água (): Presente para ajustar a concentração da mistura e controlar a velocidade da reação.
Passo 5
Agora, pensando no fluxograma do processo contínuo e batelada, vamos descrever as etapas principais:
Preparação da Mistura Nitrante:
Mistura dos ácidos e nas proporções indicadas.
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.
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.