2) Какая масса бензола образуется при тримеризации 56 л ацетилена? 3) Какая масса тротила образуется при нитровании 115 мл толуола с плотностью 0,866 г/мл ?
Для решения данных задач необходимо использовать основы химии, касающиеся реакций тримеризации и нитрования.
1) Какая масса бензола образуется при тримеризации 56 л ацетилена?
Тримеризация ацетилена (C₂H₂) приводит к образованию бензола (C₆H₆). Уравнение реакции можно представить следующим образом:
\[ 3 \text{C}_2\text{H}_2 \rightarrow \text{C}_6\text{H}_6 \]
Сначала найдем количество моль ацетилена. Используем идеальный газовый закон. При нормальных условиях (0°C, 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22,4 л.
Количество моль ацетилена: \[ n = \frac{56 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 2,5 \, \text{моль} \]
По уравнению реакции 3 моль ацетилена дают 1 моль бензола. Следовательно, из 2,5 моль ацетилена можно получить: \[ n_{\text{C}_6\text{H}_6} = \frac{2,5}{3} \approx 0,833 \, \text{моль} \]
Далее, найдем массу бензола. Молярная масса бензола составляет 78 г/моль.
Масса бензола: \[ m = n_{\text{C}_6\text{H}_6} \times M = 0,833 \, \text{моль} \times 78 \, \text{г/моль} \approx 65 \, \text{г} \]
Таким образом, при тримеризации 56 л ацетилена образуется приблизительно 65 г бензола.
2) Какая масса тротила образуется при нитровании 115 мл толуола с плотностью 0,866 г/мл?
Нитрование толуола (C₇H₈) приведет к образованию тротила (C₇H₅N₃O₆). Нитрование происходит по схеме, где атом водорода в метильной группе замещается на нитрогруппу.
Найдем массу толуола: \[ m_{\text{толуол}} = V \times \rho = 115 \, \text{мл} \times 0,866 \, \text{г/мл} \approx 99,9 \, \text{г} \]
Определим количество моль толуола: Молярная масса толуола составляет 92 г/моль. \[ n_{\text{толуол}} = \frac{m_{\text{толуол}}}{M_{\text{толуол}}} = \frac{99,9 \, \text{г}}{92 \, \text{г/моль}} \approx 1,09 \, \text{моль} \]
По уравнению реакции для получения тротила, 1 моль толуола превращается в 1 моль тротила.
Следовательно, количество моль тротила будет равно количеству моль толуола, то есть 1,09 моль.
- Теперь найдем массу тротила. Молярная масса тротила составляет 227 г/моль. \[ m_{\text{тротил}} = n_{\text{тротил}} \times M_{\text{тротил}} = 1,09 \, \text{моль} \times 227 \, \text{г/моль} \approx 247,43 \, \text{г} \]
Таким образом, при нитровании 115 мл толуола получается примерно 247,43 г тротила.
