esercizio 17 Benzene e cicloesano hanno punti di ebollizione molto prossimi che li rendono di difficile separazione per distillazione. Nella produzione del cicloesano per idrogenazione del benzene è necessario pertanto raggiungere elevate conversioni. Con i dati dell’esercizio precedente, ipotizzando un comportamento da gas ideali, calcolare la pressione per avere una resa termodinamica del 99,8%, partendo da reagenti puri, nel caso (a) di utilizzare un rapporto stechiometrico tra benzene e idrogeno e nel caso (b) di impiegare un eccesso di idrogeno del 50% sullo stechiometrico. Partire da 1 mol di benzene ed esprimere le moli all’equilibrio in funzione della resa. Per il caso (b) aggiungere alle moli all’equilibrio di H , calcolate per lo stechiometrico, l’eccesso previsto. Sostituire alla resa il valore dato (0,998), calcolare le frazioni molari e quindi la K per i due casi. Ricavare, infine, la pressione totale all’equilibrio (notare la differenza). (Risposta: (a), K = 2,35 · 10 , P = 1,10 · 10 bar; (b), K = 2299, P = 11,0 bar) Suggerimenti 2 x x 9 3 x esercizio 18 Il processo per produrre cicloesano da benzene, oltre che in fase vapore, è condotto in fase mista con un forte riciclo di cicloesano liquido per moderare l’esotermicità della reazione. Per la reazione d’idrogenazione del benzene a cicloesano si consideri una miscela di partenza con la composizione di 2 mol di benzene, 7 mol di idrogeno e 1 mol di cicloesano. Partendo da tale miscela calcolare il grado d’avanzamento nelle seguenti condizioni: reazione tutta spostata a sinistra, tutta a destra, 0,5 mol di benzene. (Risposta: ξ = –1; 2; 1,5 mol)