Probleme cu oleum

[aluca]

Va propun o serie de cateva probleme cu OLEUM, probleme considerate mai dificile , de unii vizitatori ai scientia.
Oleum este un amestec omogen(solutie) de SO3 si H2SO4.Concentratia celor doua componente se modifica la tratarea cu apa sau cu solutie de acid sulfuric deoarece SO3 poate reactiona cu apa pura sau cu apa din sol de ac. sulfuric rezultand noi cantitati de ac. sulfuric.

I.Solutia de oleum se amesteca cu apa

   4t oleum cu 22% SO3  se amesteca cu apa pentru a obtine o sol. de acid sulfuric de
  C=98%. Ce cantitate de apa este necesara ?
  -4000kg oleum contin: 880kg SO3 si 3120kg H2SO4;
  -notam cu x  cantitatea de apa adaugata;
  -SO3 reactioneaza cu apa conform reactiei:
     80g     18g       98g
(1)    SO3 + H2O= H2SO4
     880g    b            a          a=1078g H2SO4 ,    b=198g H2O

    ms final = x+4000
    md H2SO4 in sol. finala=3120g+1078g=3198g
   -se aplica formula c%;
     98/100=md/ms         98/100=3198/(x+4000)     de unde x=283,67g

Sau:
m apa adaugata – m apa consumata= m apa in sol finala
x   - 198 = 0,02(X+4000)   de unde x= 283,67g

    II.Solutia de oleum se amesteca cu o sol mai diluata de H2SO4
 
        4 t oleum cu 22% SO3 se dilueaza cu o sol de H2SO4 cu c=82%. De cata solutie
       este nevoie pentru a obtine o sol. de c=98%
      -4000kg oleum contin: 880kg SO3 si 3120kg H2SO4;
      - notam cu x  cantitatea de sol acid sulfuric 82%;  in care md=82 x/100=0,82x
      -SO3 reactioneaza cu apa din sol de ac.sulfuric 82% conform reactiei (1)

     md H2SO4   =mH2SO4(din oleum) +mH2SO4(din reactie) +mH2SO4(din sol
    (in sol finala)                                                                                         de acid)
                          =3120kg+1078kg +0,82x
     -se aplica formula C%
       98/100=(4198+0,82x)/(4000+x)   de unde x=1737,5 kg sol acid 82%
       
      (urmeaza)...

     

[aluca]

III. SO3 se absoarbe intr-o sol. de acid sulfuric

Ce cantitate de SO3 se absoarbe in 126kg sol. H2SO4 de c=92% pentru a se obtine in final un oleum cu 24% SO3 ?

-md H2SO4 92% este115,92kg , m apa = 10,08kg
-x este masa de SO3 absorbit;
-SO3 reactioneaza cu apa din sol. de ac. Sulfuric;
80kg     18kg     98kg
SO3 + H2O= H2SO4   (1)
 z         10,08     y             z=44,8kg SO3 , y= 54,88kg H2SO4

-m solutiei finale=x+126
-in sol. Finala masa de acid sulfuric este:
  mdH2SO4=mH2SO4(sol.initiala)+mH2SO4(format din reactia1)
                   =115,92kg+54,88kg=170,8 kg
-oleum format contine :24% SO3 si 76% H2SO4
-se aplica formula C%:
  76/100=170,8/(x+126) de unde x=98,73 kg SO3

Sau:
m SO3 adaugat - m SO3 consumat=mSO3 din oleum
x – 44,8 = 0,24(126+x)      x=98,73gkg SO3

[aluca]

IV. Solutia de oleum se amesteca cu alta solutie de oleum

500g oleum cu 20%SO3 se amesteca cu 300g 0leum cu 15% SO3. Care este concentratia SO3 in oleumul rezultat?

-m solutie finala=500g +300g=800g
-x este  %  SO3 final

500g oleum contin : 400g H2SO4 , 100g SO3
300g oleum            : 255g H2SO4. 45gSO3

500g    +300g    =800g
20%      15%          x%                      x/100=md/800    md(SO3)=800 x/100=8x
SO3        SO3         SO3
(Bilantul pentru SO3)
mSO3(din oleum1) +mSO3(dinoleum2)=mSO3 (din oleum final )
100g +45g=8xg        x=18,125  %
Sau: Bilantul pentru H2SO4

100g oleum.....(100-x)g H2SO4
800g oleum........y =8(100-x)g H2SO4

mH2SO4(din oleum1) +mH2SO4(din oleum2)=mH2SO4 final
400g +255g =8(100-x) g   x=18,125%