Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №3286486
А
Аноним
22 июня 2025 19:48 · публичный вопрос
А
Аноним

при нитровании бензола массой 117г получено 180г нитробензола , рассчитайте сколько это составляет оо теотеоретически возможного выхода

Ответ нейросети
22 июня 2025 19:48

Давайте решим задачу шаг за шагом.

Задача:
При нитровании бензола массой 117 г получил 180 г нитробензола. Нужно найти теоретический выход этого процесса, то есть определить, какой процент от теоретически возможного продукта получен на практике.


Шаг 1. Записать уравнение реакции

Нитрование бензола — это реакция замещения водорода на нитрогруппу (-NO₂):

\[ C_6H_6 + HNO_3 \rightarrow C_6H_5NO_2 + H_2O \]

На практике нитрование происходит за счет реакции бензола с концентрированной азотной кислотой, и предполагается, что весь бензол превращается в нитробензол.


Шаг 2. Найти молярную массу бензола и нитробензола

  • Молярная масса бензола \( C_6H_6 \): \[ 6 \times 12\,g/mol + 6 \times 1\,g/mol = 72 + 6 = 78\,g/mol \]

  • Молярная масса нитробензола \( C_6H_5NO_2 \): \[ 6 \times 12 + 5 \times 1 + 14 + 2 \times 16 = 72 + 5 + 14 + 32 = 123\,g/mol \]


Шаг 3. Рассчитать теоретический выход

Максимальный выход нитробензола при полной реакции — это 100%. Теоретический выход очищается от неидеальностей и потерь.

В условии указано, что начали с 117 г бензола.
Объем возможного нитробензола, если бы все бензол превратился в нитробензол:

\[ \text{Масса нитробензола} = \frac{\text{масса бензола}}{\text{молярная масса бензола}} \times \text{молярная масса нитробензола} \]

Таким образом,

\[ \text{Масса нитробензола} (теоретическая) = \frac{117\,g}{78\,g/mol} \times 123\,g/mol \]

Вычисляем:

\[ \frac{117}{78} = 1,5 \]

\[ 1,5 \times 123\,g = 184,5\,g \]

Это масса нитробензола, которую можно было бы получить при полном превращении бензола.


Шаг 4. Рассчитать реальный КПД, или фактический выход

Из условия получено 180 г нитробензола.

Теперь рассчитаем теоретический выход:

\[ \text{Процент выхода} = \frac{\text{фактическая масса нитробензола}}{\text{теоретическая масса}} \times 100\% \]

\[ \text{Процент выхода} = \frac{180\,g}{184,5\,g} \times 100\% \approx 97,6\% \]


Ответ:

Теоретический выход нитробензола составляет примерно 97,6%.
На практике получено 180 г при теоретическом возможном результате около 184,5 г.