Hier ziet u hoe:

1. Ontwateringsmiddel:

* Salpeterzuur (HNO₃), de andere reactant, is een zwak elektrofiel. Om de elektrofiliciteit ervan te vergroten, moet het worden geprotoneerd.

* Zwavelzuur, dat een sterk zuur is, protoneert salpeterzuur en vormt het nitroniumion (NO₂⁺), een sterk elektrofiel.

* De reactie:

HNO₃ + H₂SO₄ ⇌ H₂NO₃⁺ + HSO₄⁻

H₂NO₃⁺ ⇌ NO₂⁺ + H₂O

2. Katalysator:

* Het nitroniumion valt vervolgens de benzeenring aan, wat leidt tot de vorming van nitrobenzeen.

* De reactie:

C₆H₆ + NO₂⁺ → C₆H₅NO₂ + H⁺

* Zwavelzuur helpt ook bij het verwijderen van het bij de reactie geproduceerde water, waardoor het evenwicht in de richting van de vorming van nitrobenzeen wordt gedreven.

Samenvattend zijn de belangrijkste rollen van zwavelzuur bij de synthese van nitrobenzeen:

* Protoneren van salpeterzuur om het nitroniumion te vormen.

* Werkt als katalysator om de reactie te vergemakkelijken.

* Het verwijderen van water om het evenwicht te verschuiven naar productvorming.

Zonder zwavelzuur zou de reactie zeer langzaam verlopen, of helemaal niet.