Какой объём бензола плотностью 0,9 г/мл потребуется для получения 61,5 нитробензола если выход продукта реакции составляет 90%
Задача требует найти объем бензола (плотность 0,9 г/мл), который нужен для получить 61,5 г нитробензола при выходе реакции 90%.
Определения и данные:
- Молярная масса нитробензола (C6H5NO2): примерно 123,11 г/моль.
- Молярная масса бензола (C6H6): примерно 78,11 г/моль.
- Плотность бензола: 0,9 г/мл.
- Реакция: C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 + H2O (соотношение 1:1 по мольному балансу).
Пошагово:
Найдем теоретическую массу нитробензола, необходимую для получить 61,5 г при 100% выходе: m_theor_prod = 61,5 г / 0,90 = 68,33 г.
Переведем эту массу нитробензола в количество молей: n_prod = 68,33 г / 123,11 г/моль ≈ 0,555 моль.
По стехиометрии реакции моль бензола, который нужен, равен той же величине: n_benzene = 0,555 моль.
Найдем массу бензола: m_benzene = n_benzene × M(benzene) = 0,555 моль × 78,11 г/моль ≈ 43,3–43,4 г.
Преобразуем массу бензола в объем по заданной плотности: V = m / ρ = 43,4 г / 0,9 г/мл ≈ 48 мл.
Ответ: приблизительно 48 мл бензола необходимы для получения 61,5 г нитробензола при выходе 90%.
Примечание: приведён расчет по идеальной 1:1 стехиометрии и заданной плотности. В реальных условиях реакция может требовать учёта избытков реагентов и условий реакции.
