при действии смеси концентрированных серной и азотной кислот на бензол массой 15,6 г при температуре 50° получили нитробензол массой 20,91 г вычислите практический выход нет…
При действии смеси концентрированных серной и азотной кислот на бензол массой 15,6 г при температуре 50° получили нитробензол массой 20,91 г вычислите практический выход нет робинзола в процессах от теоретически возможного
Для решения данной задачи необходимо сначала определить теоретически возможный выход нитробензола, а затем рассчитать практический выход.
Определение теоретически возможного выхода нитробензола: Реакция нитрования бензола (C₆H₆) с смесью концентрированных серной (H₂SO₄) и азотной кислот (HNO₃) может быть записана как: \[ C₆H₆ + HNO₃ \rightarrow C₆H₅NO₂ + H₂O \] Здесь молекула бензола (C₆H₆) реагирует с одной молекулой азотной кислоты (HNO₃), образуя нитробензол (C₆H₅NO₂).
Для расчета теоретически возможного выхода нитробензола необходимо использовать массу бензола, которая была дана:
- Масса бензола: 15,6 г
Молярная масса бензола (C₆H₆) составляет: \[ C: 12,01 \, \text{г/моль} \times 6 + H: 1,008 \, \text{г/моль} \times 6 = 78,11 \, \text{г/моль} \]
Находим количество молей бензола: \[ n(C₆H₆) = \frac{15,6 \, \text{г}}{78,11 \, \text{г/моль}} \approx 0,199 \, \text{моль} \]
В ходе реакции каждый моль бензола дает один моль нитробензола. Соответственно, теоретический выход нитробензола будет равен: \[ n(C₆H₅NO₂) = n(C₆H₆) \approx 0,199 \, \text{моль} \]
Молярная масса нитробензола (C₆H₅NO₂) составляет: \[ C: 12,01 \, \text{г/моль} \times 6 + H: 1,008 \, \text{г/моль} \times 5 + N: 14,01 \, \text{г/моль} + O: 16 \, \text{г/моль} \times 2 = 123,11 \, \text{г/моль} \]
Теперь можем найти теоретически возможную массу нитробензола: \[ m(C₆H₅NO₂) = n(C₆H₅NO₂) \times M(C₆H₅NO₂) = 0,199 \, \text{моль} \times 123,11 \, \text{г/моль} \approx 24,5 \, \text{г} \]
Расчет практического выхода: Практический выход нитробензола составляет 20,91 г. Теперь можем найти практический выход в процентах от теоретически возможного: \[ \text{Выход} = \frac{\text{Практическая масса}}{\text{Теоретическая масса}} \times 100\% \] \[ \text{Выход} = \frac{20,91 \, \text{г}}{24,5 \, \text{г}} \times 100\% \approx 85,4\% \]
Таким образом, практический выход нитробензола от теоретически возможного составляет приблизительно 85,4%.
