Для того чтобы рассчитать массовую долю выхода бензола (C₆H₆) от теоретического, сначала определим количество ацетилена (C₂H₂), которое использовалось для получения 8 граммов бензола.
Запишем уравнение реакции: Реакция между ацетиленом и водородом для получения бензола выглядит так: \[ 3C₂H₂ + H₂ \rightarrow C₆H₆ \] Это значит, что 3 молекулы ацетилена (C₂H₂) дают 1 молекулу бензола (C₆H₆).
Определим количество ацетилена в использовании: Объем ацетилена (при нормальных условиях) можно перевести в молекулы: Используя уравнение состояния идеального газа: \( V = nRT \), где \( R \) – универсальная газовая постоянная, \( T \) – температура в кельвинах и \( n \) – количество молей, для нормальных условий (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22.4 литра.
\[ n(C₂H₂) = \frac{11.2 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} = 0.5 \, \text{моль} \]
Рассчитаем теоретический выход бензола: По уравнению реакции: 3 моль C₂H₂ дают 1 моль C₆H₆. Значит, 0.5 моль C₂H₂ получит: \[ n(C₆H₆) = \frac{0.5 \, \text{моль}}{3} = \frac{0.5}{3} \approx 0.167 \, \text{моль} \]
Масса полученного бензола: Молярная масса бензола \( C₆H₆ \) составляет примерно 78 г/моль. \[ m(C₆H₆) = n(C₆H₆) \times M(C₆H₆) = 0.167 \, \text{моль} \times 78 \, \text{г/моль} \approx 13 \, \text{г} \]
Рассчитаем массовую долю выхода: Выход бензола составил 8 г, теоретически можно было получить 13 г. Массовая доля выхода бензола от теоретического: \[ \text{Массовая доля} = \frac{\text{действительный выход}}{\text{теоретический выход}} \times 100 = \frac{8 \, \text{г}}{13 \, \text{г}} \times 100 \approx 61.54\% \]
Таким образом, массовая доля выхода бензола от теоретического составляет примерно 61.54%.
