Давайте проанализируем задачу и проведем необходимые расчеты.
Шаг 1: Определение химической реакции.
Ацетилен (C_2H_2) можно тримеризовать (комбинировать) с образованием бензола (C_6H_6). Уравнение реакции тримеризации ацетилена можно представить следующим образом:
[
3C_2H_2 \rightarrow C_6H_6
]
Это означает, что три молекулы ацетилена дают одну молекулу бензола.
Шаг 2: Определение молекулярных масс.
Молекулярная масса ацетилена (C_2H_2):
- Углерод (C): 12 г/моль (2 атома) = (2 \times 12 = 24 \text{ г/моль})
- Водород (H): 1 г/моль (2 атома) = (2 \times 1 = 2 \text{ г/моль})
Итак, молекулярная масса ацетилена:
[
M(C_2H_2) = 24 + 2 = 26 \text{ г/моль}
]
Молекулярная масса бензола (C_6H_6):
- Углерод (C): (6 \times 12 = 72 \text{ г/моль})
- Водород (H): (6 \times 1 = 6 \text{ г/моль})
Итак, молекулярная масса бензола:
[
M(C_6H_6) = 72 + 6 = 78 \text{ г/моль}
]
Шаг 3: Определим количество ацетилена.
У нас есть 26 г ацетилена. Найдем количество молей ацетилена:
[
n(C_2H_2) = \frac{m}{M} = \frac{26 \text{ г}}{26 \text{ г/моль}} = 1 \text{ моль}
]
Шаг 4: Определение количества бензола, который может быть получен.
Согласно уравнению реакции, чтобы получить 1 моль бензола, нужно 3 моль ацетилена. У нас есть 1 моль ацетилена, что означает, что мы можем получить:
[
n(C_6H_6) = \frac{n(C_2H_2)}{3} = \frac{1 \text{ моль}}{3} \approx 0.333 \text{ моль}
]
Шаг 5: Определим теоретическую массу бензола.
Теперь найдем массу бензола, используя количество молей:
[
m(C_6H_6) = n(C_6H_6) \times M(C_6H_6) = 0.333 \text{ моль} \times 78 \text{ г/моль} \approx 26 \text{ г}
]
Шаг 6: Учитываем выход реакции.
Выход реакции составляет 30%. В этом случае фактическая масса бензола будет равна:
[
m_{фактический} = m_{теоретический} \times \text{выход} = 26 \text{ г} \times 0.30 = 7.8 \text{ г}
]
Таким образом, из 26 г ацетилена, с учетом 30% выхода, можно получить приблизительно 7.8 г бензола.
