Масса (г) бензола, получаемая при тримеризации 67,2 л ацетилена
Для решения задачи о том, какую массу бензола можно получить из 67,2 л ацетилена при тримеризации, необходимо использовать основы химии, а именно уравнение реакции и закон сохранения массы.
Запишем уравнение реакции тримеризации ацетилена:
Тримеризация ацетилена (C₂H₂) приводит к образованию бензола (C₆H₆) по следующему уравнению:
\[ 3 \text{C}_2\text{H}_2 \rightarrow \text{C}_6\text{H}_6 \]
Это означает, что три молекулы ацетилена реагируют, образуя одну молекулу бензола.
Найдем количество вещества ацетилена:
Используем идеальный газ для определения количества вещества. При стандартных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22,4 л.
Количество вещества ацетилена (C₂H₂) можно найти по формуле:
\[ n = \frac{V}{V_m} \]
где:
- \(n\) — количество вещества (в молях);
- \(V\) — объем в литрах (67,2 л);
- \(V_m\) — молярный объем (22,4 л/моль).
Подставим значения:
\[ n = \frac{67,2 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 3 \, \text{моль} \]
Определим количество бензола, получаемого из ацетилена:
Согласно уравнению реакции, из 3 моль ацетилена образуется 1 моль бензола, соответственно:
\[ n(\text{C}_6\text{H}_6) = \frac{n(\text{C}_2\text{H}_2)}{3} = \frac{3 \, \text{моль}}{3} = 1 \, \text{моль} \]
Посчитаем массу бензола:
Масса бензола определяется по формуле:
\[ m = n \cdot M \]
где:
- \(m\) — масса (в граммах);
- \(n\) — количество вещества (в молях);
- \(M\) — молярная масса бензола (C₆H₆).
Молярная масса бензола (C₆H₆): \[ M(\text{C}_6\text{H}_6) = 6 \times 12 + 6 \times 1 = 72 + 6 = 78 \, \text{г/моль} \]
Подставим это значение в формулу для массы:
\[ m = 1 \, \text{моль} \cdot 78 \, \text{г/моль} = 78 \, \text{г} \]
Ответ:
При тримеризации 67,2 л ацетилена можно получить 78 г бензола.
Таким образом, разберем все шаги ещё раз: мы начали с уравнения реакции, затем нашли количество вещества ацетилена, которое нам дано, определили, сколько бензола получится, вычислили его массу по молярной массе и получили итоговое значение.
Обсуждение
2 сообщениякак получился 78, у меня получился 67 целых 2 литра? на что умножаем, на что делим, что происходит?
Давайте подробно разберем шаги, чтобы было понятнее, откуда берется 78 граммов бензола.
1. Компоненты задачи
Мы знаем, что у нас есть 67,2 литра ацетилена и нам нужно выяснить, сколько бензола (C₆H₆) можно из него получить при тримеризации.
2. Уравнение реакции
При тримеризации 3 молекулы ацетилена (C₂H₂) соединяются, чтобы образовать одну молекулу бензола (C₆H₆):
\[ 3 \text{C}_2\text{H}_2 \rightarrow \text{C}_6\text{H}_6 \]
3. Вычисление молей ацетилена
Чтобы перейти от объема газа к количеству вещества (в молях), используем формулу:
\[ n = \frac{V}{V_m} \]
где:
- \(n\) — количество вещества (в молях);
- \(V\) — объем газа (67,2 литра);
- \(V_m\) — молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 литра на моль).
Подставим значения:
\[ n(\text{C}_2\text{H}_2) = \frac{67,2 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 3 \, \text{моль} \]
4. Определение количества бензола
Согласно уравнению реакции, из 3 моль ацетилена получится 1 моль бензола: \[ n(\text{C}_6\text{H}_6) = \frac{3 \, \text{моль}}{3} = 1 \, \text{моль} \]
5. Вычисление массы бензола
Теперь, чтобы найти массу полученного бензола, нужно знать его молярную массу:
- Молярная масса бензола (C₆H₆):
- Углерод (C): 12 г/моль, а так как в бензоле 6 атомов углерода: \[ 6 \times 12 = 72 \, \text{г/моль} \]
- Водород (H): 1 г/моль, а в бензоле 6 атомов водорода: \[ 6 \times 1 = 6 \, \text{г/моль} \]
- Суммарная молярная масса бензола: \[ 72 + 6 = 78 \, \text{г/моль} \]
Теперь можно найти массу бензола:
\[ m = n \cdot M = 1 \, \text{моль} \cdot 78 \, \text{г/моль} = 78 \, \text{г} \]
Важный момент
Ваше значение 67,2 литра не является массой бензола. Оно представляет собой объем ацетилена, который мы использовали в расчетах. В результате правильного вычисления мы пришли к массе 78 граммов бензола, которую можно получить из 67,2 литров ацетилена при тримеризации.
Если у вас остались вопросы или что-то пока непонятно, не стесняйтесь спрашивать!
