Чтобы решить задание №6, давай сначала вспомним, что восстановление нитробензола способно привести к образованию анилина. Здесь требуется вычислить процентный выход анилина из нитробензола.
Вот как можно оформить решение:
Дано:
- Масса нитробензола: 312 г
- Массовая доля выхода анилина: 75% (или 0,75 в долях)
Найти:
- Массу анилина при заданном выходе
Решение:
- Напишем уравнение реакции восстановления нитробензола до анилина: \[ C_6H_5NO_2 + 3H_2 → C_6H_5NH_2 + 2H_2O \]
- Рассчитаем молярные массы нитробензола (\( C_6H_5NO_2 \)) и анилина (\( C_6H_5NH_2 \)).
- Определим теоретически возможный выход анилина, исходя из молярных масс и предполагая, что реакция идет на 100%: Теоретический выход анилина = (масса нитробензола / молярная масса нитробензола) × молярная масса анилина
- Умножим теоретический выход на массовую долю, чтобы найти фактическую массу анилина при заданном выходе: Фактическая масса анилина = Теоретический выход анилина × массовая доля выхода
Пример расчета:
- Молярная масса нитробензола: \( C_6H_5NO_2 \) ≈ 123.11 г/моль
- Молярная масса анилина: \( C_6H_5NH_2 \) ≈ 93.13 г/моль
- Теоретический выход анилина: \[ \text{выход} = (312\ \text{г} / 123.11\ \text{г/моль}) × 93.13\ \text{г/моль} \] \[ \text{выход} \approx (2.53\ \text{моль}) × 93.13\ \text{г/моль} \] \[ \text{выход} \approx 235.62\ \text{г} \]
- Фактическая масса анилина при 75% выходе: \[ \text{масса анилина} = 235.62\ \text{г} × 0.75 \] \[ \text{масса анилина} \approx 176.72\ \text{г} \]
Таким образом, если массовый выход анилина составляет 75%, мы можем предположить, что из 312 г нитробензола получится около 176.72 г анилина.
Эти расчеты сделаны с округлением, и точные значения могут незначительно отличаться в зависимости от использованных атомных масс элементов.
