Чтобы вычислить массу технического карбида кальция (CaC₂), необходимую для получения 19,5 мл бензола (C₆H₆), начнем с выполнения нескольких шагов.
Находим массу бензола: Плотность бензола равна 0,8 г/см³. Для нахождения массы (m) benzолa, нужно использовать формулу: \[ m = V \cdot \rho \] где \( V \) — объем в миллилитрах, \( \rho \) — плотность.
Подставляя значения: \[ m_{C₆H₆} = 19,5 \, \text{мл} \cdot 0,8 \, \text{г/см}³ = 15,6 \, \text{г} \]
Определяем теоретический выход: Поскольку практический выход бензола составляет 80% от теоретически возможного, найдём теоретическую массу бензола: \[ m_{C₆H₆(теоретический)} = \frac{m_{C₆H₆}}{0,8} = \frac{15,6 \, \text{г}}{0,8} = 19,5 \, \text{г} \]
Определяем молекулярные массы: Молярная масса бензола (C₆H₆): \[ M_{C₆H₆} = 6 \cdot 12 + 6 \cdot 1 = 72 + 6 = 78 \, \text{г/моль} \] Молярная масса карбида кальция (CaC₂): \[ M_{CaC₂} = 40 + 2 \cdot 12 = 40 + 24 = 64 \, \text{г/моль} \]
Находим количество молей бензола: Теперь можем найти количество молей бензола, используя формулу: \[ n_{C₆H₆} = \frac{m_{C₆H₆(теоретический)}}{M_{C₆H₆}} = \frac{19,5 \, \text{г}}{78 \, \text{г/моль}} \approx 0,25 \, \text{моль} \]
Определяем, сколько молей CaC₂ нужно: Реакция тримеризации ацетилена (2C₂H₂ → C₆H₆) показывает, что для получения 1 моля бензола необходимо 2 моля карбида кальция. Соответственно: \[ n_{CaC₂} = \frac{n_{C₆H₆}}{2} = \frac{0,25}{2} = 0,125 \, \text{моль} \]
Вы рассчитываете массу CaC₂: Теперь найдем массу карбида кальция: \[ m_{CaC₂} = n_{CaC₂} \cdot M_{CaC₂} = 0,125 \, \text{моль} \cdot 64 \, \text{г/моль} = 8 \, \text{г} \]
Учитываем массовую долю технического карбида: Если массовая доля CaC₂ в техническом карбиде составляет 96%, то массив технического карбида, необходимого для получения нужного нам количества CaC₂, рассчитывается следующим образом: \[ m_{технический} = \frac{m_{CaC₂}}{0,96} = \frac{8 \, \text{г}}{0,96} \approx 8,33 \, \text{г} \]
Таким образом, для получения 19,5 мл бензола потребуется около 8,33 г технического карбида кальция.