He aquí cómo:
1. Agente deshidratante:
* El ácido nítrico (HNO₃), el otro reactivo, es un electrófilo débil. Para aumentar su electrofilicidad, es necesario protonarlo.
* El ácido sulfúrico, al ser un ácido fuerte, protona el ácido nítrico para formar el ion nitronio (NO₂⁺), un electrófilo fuerte.
* La reacción:
HNO₃ + H₂SO₄ ⇌ H₂NO₃⁺ + HSO₄⁻
H₂NO₃⁺ ⇌ NO₂⁺ + H₂O
2. Catalizador:
* Luego, el ion nitronio ataca el anillo de benceno, lo que lleva a la formación de nitrobenceno.
* La reacción:
C₆H₆ + NO₂⁺ → C₆H₅NO₂ + H⁺
* El ácido sulfúrico también ayuda a eliminar el agua producida en la reacción, impulsando el equilibrio hacia la formación de nitrobenceno.
En resumen, las funciones clave del ácido sulfúrico en la síntesis de nitrobenceno son:
* Protonación del ácido nítrico para formar el ion nitronio.
* Actuando como catalizador para facilitar la reacción.
* Eliminación de agua para desplazar el equilibrio hacia la formación de producto.
Sin ácido sulfúrico, la reacción se desarrollaría muy lentamente, en todo caso.
