При дегидроциклизации октана массой 228 г образовался углеводород, количественное окисление которого дало 97,6 г бензойной кислоты. Рассчитайте выход углеводорода (в % ) в реакции…
При дегидроциклизации октана массой 228 г образовался углеводород, количественное окисление которого дало 97,6 г бензойной кислоты. Рассчитайте выход углеводорода (в % ) в реакции дегидроциклизации.
Задача: при дегидроциклизации октана массой 228 г образовался углеводород, который при количественном окислении дал 97,6 г бензойной кислоты. Найдите выход углеводорода в %
Пояснение и решение
- Найдём количество молей бензойной кислоты (BA).
- Молярная масса бензойной кислоты C7H6O2 ≈ 122,12 г/моль.
- n_BA = 97,6 г / 122,12 г/моль ≈ 0,799 моль.
Химическая логика: при окислении углеводорода образуется бензойная кислота. Если в исходном углеводороде содержится одна бензольная (ароматическая) кольцевая часть, то обычно на каждую молекулу такого углеводорода образуется одна молекула бензойной кислоты. Следовательно, число молей углеводорода, образовавшегося в дегидроциклизации, примерно равно n_BA: n_углеводорода ≈ 0,799 моль.
Определим теоретическое количество молей углеводорода, которое могло образоваться из начального октана.
- Молярная масса октана C8H18 ≈ 8·12,01 + 18·1,008 ≈ 114,23 г/моль.
- Моли октана в 228 г: n_octane = 228 г / 114,23 г/моль ≈ 2,00 моль.
Предположив, что каждый молекула октана теоретически может дать одну молекулу данного углеводорода, теоретически могло образоваться 2,00 молекулы углеводорода.
- Выход углеводорода в %
- % выход = (n_углеводорода фактический / n_octane теорет) × 100%
- = (0,799 / 2,00) × 100% ≈ 39,95% ≈ 40%.
Ответ: выход углеводорода примерно 40%. Примечание: это решение основано на предположении, что на каждую молекулу углеводорода приходится одна молекула бензойной кислоты (то есть углеводород содержит одну бензольную кольцевую систему).
