Question

Для полного гидрирования гомолога бензола потребовалось 10,08 л (н.у.) водорода, при этом образовался циклоалкан массой 14,7 г. Запишитеуравнение реакции в общем виде. Определите молекулярную формулугомолога бензола. Считать выход продукта реакции равным 100%.

Answer 1

СnH2n-6+3H2-->CnH2n
кол-во(H2)=10,8/22,4=0,45 моль
кол-во(CnH2n)=0.15 моль (в три раза меньше)
14n*0,15=14,7
2,1n=14,7
n=7
Ответ C7H8-толуол

Answer 2

Для полного гидрирования бензола, формула которого C₆H₆, с использованием водорода (H₂), уравнение реакции в общем виде будет выглядеть следующим образом:

C₆H₆ + nH₂ -> CₙH₂ₙ₊₂

Где "n" представляет количество молекул водорода, необходимых для гидрирования одной молекулы бензола. Чтобы определить значение "n", необходимо рассчитать количество молей водорода, используя его объем и нормальные условия (н.у.):

V(H₂) = 10,08 л (н.у.) = 10,08 * 22,4 л (ст.у.) = 225,792 л (ст.у.)

По уравнению идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах, исходя из нормальных условий (ст.у.):

1 атм * 225,792 л = n * 0,0821 л * атм / моль * К * 273,15 К

n = (1 атм * 225,792 л) / (0,0821 л * атм / моль * К * 273,15 К) ≈ 10,56 моль

Таким образом, требуется около 10,56 моль водорода для полного гидрирования одной молекулы бензола.

Поскольку масса циклоалкана, образовавшегося при полном гидрировании, равна 14,7 г, и выход продукта считается равным 100%, молярная масса гомолога бензола можно рассчитать следующим образом:

Масса бензола = Масса циклоалкана = 14,7 г Молярная масса бензола = Масса / количество молей = 14,7 г / 10,56 моль ≈ 1,39 г/моль

Таким образом, молекулярная формула гомолога бензола будет CₙH₂ₙ₊₂, где масса одной молекулы составляет приблизительно 1,39 г.