При взаимодействии анилина массой 9,3 г с бромом массой 52 г получается 2 4 6 3 броманилин массой X в граммах Найдите число X

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения массы и молекулярные массы веществ, вовлечённых в реакцию.

Один из способов — определить, сколько молей каждого вещества участвует в реакции, и затем рассчитать массу продукта.

Шаг 1: Определим молекулярные массы веществ

1. Анилин (C₆H₅NH₂):

   • Углерод (C): 12 г/моль
   • Водород (H): 1 г/моль
   • Азот (N): 14 г/моль

   Молекулярная масса анилина: \[ 6 \times 12 + 5 \times 1 + 14 = 72 + 5 + 14 = 91 \text{ г/моль} \]

2. Бром (Br):

   • Бром: 80 г/моль

   Молекулярная масса брома (для 1 моль):

3. Броманилин (C₆H₄BrNH₂):

   • Замещение одного атома водорода в анилине на бром, единственный изменённый атом — бром. Молекулярная масса броманилина: \[ 6 \times 12 + 4 \times 1 + 14 + 80 = 72 + 4 + 14 + 80 = 170 \text{ г/моль} \]

Шаг 2: Рассчитаем число молей анилина и брома

Теперь найдем количество молей анилина и брома:

1. Анилин (молей): \[ n_{\text{а}} = \frac{\text{масса анилина}}{\text{молекулярная масса анилина}} = \frac{9,3 \text{ г}}{91 \text{ г/моль}} \approx 0,1022 \text{ моль} \]

2. Бром (молей): \[ n_{\text{Br}} = \frac{\text{масса брома}}{\text{молекулярная масса брома}} = \frac{52 \text{ г}}{80 \text{ г/моль}} = 0,65 \text{ моль} \]

Шаг 3: Определяем, какое вещество ограничивает реакцию

Сравнив количество молей, можем заметить, что анилин — это лимитирующий реактив, так как его меньше.

Шаг 4: Определяем количество продукта (броманилина)

Из одной молекулы анилина получается одна молекула броманилина. Таким образом, отреагировав количество молей анилина может быть преобразовано в такое же количество молей броманилина. Значит:

\[ n_{\text{броманилин}} = n_{\text{а}} = 0,1022 \text{ моль} \]

Шаг 5: Рассчитываем массу броманилина

Теперь находим массу образовавшегося броманилина: \[ \text{масса броманилина} = n_{\text{броманилин}} \times \text{молекулярная масса броманилина} \] \[ \text{масса броманилина} = 0,1022 \text{ моль} \times 170 \text{ г/моль} \approx 17,374 \text{ г} \]

Округлим до двух знаков после запятой: \[ X \approx 17,37 \text{ г} \]

Ответ

Масса броманилина \( X \) составляет примерно 17,37 г.