Question

1.Из 18 г этанола было получено 12 г диэтилового эфира.Рассчитайте выход реакций дегидратаций. 2.Из образца нитробензола массой 13,00 г с выходом,равным 80%,получили анилин массой 7,44 г.Вычислите массовую долю примесей в исходном образце нитробензола.Отнеситесь серьезно пожалуйста даю все баллы​

Answer 1

1.

Дано:

m(C₂H₅OH) = 18 гр

m пр(C₂H₅-O-C₂H₅) = 12 гр

-----------------------------------------

Найти:

η(C₂H₅-O-C₂H₅) - ?

Решение:

1) Для начала мы запишем уравнение реакций для получения диэтилового эфира из этанола, именно по такой уравнений реакций мы будем пользоваться:

2C₂H₅OH (H₂SO₄(конц.), t<140°C) → C₂H₅-O-C₂H₅ + H₂O

2) Для начала мы найдем количества вещества у этанола, а потом у диэтилового эфира по уравнению реакций:

M(C₂H₅OH) = 12×2 + 1×5 + 16 + 1 = 24 + 5 + 17 = 46гр/моль

n(C₂H₅OH) = m(C₂H₅OH)/M(C₂H₅OH) = 18 гр / 46 гр/моль ≈ 0,39 моль ⇒ n(C₂H₅-O-C₂H₅) = 1/2 × n(C₂H₅OH) = 1/2 × 0,39 моль = 0,195 моль - по уравнению реакций

3) Теперь находим теоретическую массу у диэтилового эфира:

M(C₂H₅-O-C₂H₅) = 12×2 + 1×5 + 16 + 12×2 + 1×5 = 24 + 5 + 16 + 24 + 5 = 74 гр/моль

m теор(C₂H₅-O-C₂H₅) = n(C₂H₅-O-C₂H₅) × M(C₂H₅-O-C₂H₅) = 0,195 моль × 74 гр/моль = 14,43 гр

4) Теперь находим выход реакций дегидратаций по такой формуле:

η(C₂H₅-O-C₂H₅) = m пр(C₂H₅-O-C₂H₅) / m теор(C₂H₅-O-C₂H₅)  × 100% = 12 гр / 14,43 гр × 100% ≈ 0,832 × 100% ≈ 83,2%

Ответ: η(C₂H₅-O-C₂H₅) = 83,2%

2.

Дано:

m(C₆H₅-NO₂) = 13,00 гр

η(C₆H₅-NO₂) = 80%

m пр(C₆H₅-NH₂) = 7,44 гр

----------------------------------------

Найти:

ω(примесей) - ?

Решение:

1) Для начала мы запишем уравнение реакций для получения анилина из нитробензола, именно по такой уравнений реакций мы будем пользоваться:

C₆H₅-NO₂ + 3H₂ → C₆H₅-NH₂ + H₂O

2) Для начала мы найдем количества вещества у анилина полученной, а потом у нитробензола по уравнению реакций:

M(C₆H₅-NH₂) = 12×6 + 1×5 + 14 + 1×2 = 72 + 5 + 14 + 2 = 93 гр/моль

n пр(C₆H₅-NH₂) = m пр(C₆H₅-NH₂)/M(C₆H₅-NH₂) = 7,44 гр / 93 гр/моль = 0,08 моль ⇒ n пр(C₆H₅-NO₂) = n пр(C₆H₅-NH₂) = 0,08 моль

3) Теперь находим количества вещества у нитробензола в теоретической части:

η(C₆H₅-NO₂) = n пр(C₆H₅-NO₂) / n теор(C₆H₅-NO₂) × 100% ⇒ n теор(C₆H₅-NO₂) = (n пр(C₆H₅-NO₂)×100%)/η(C₆H₅-NO₂) = (0,08 моль × 100%)/80% = 0,08 моль × 1,25 = 0,1 моль

4) Теперь находим теоретическую массу у нитробензола:

M(C₆H₅-NO₂) = 12×6 + 1×5 + 14 + 16×2 = 72 + 5 + 14 + 32 = 123 гр/моль

m теор(C₆H₅-NO₂) = n теор(C₆H₅-NO₂) × M(C₆H₅-NO₂) = 0,1 моль × 123 гр/моль = 12,3 гр

5) Теперь находим массу примесей в исходном образце нитробензола:

m(примесей) = m(C₆H₅-NO₂) - m теор(C₆H₅-NO₂) = 13,00 гр - 12,3 гр = 0,7 гр

6) Теперь находим массовую долю примесей в исходном образце нитробензола:

ω(примесей) = m(примесей)/m(C₆H₅-NO₂) × 100% = 0,7 гр / 13,00 гр × 100% ≈ 0,054 × 100% ≈ 5,4%

Ответ: ω(примесей) = 5,4%

Решено от : $DK954$

Answer 2

1. Рассчитаем выход реакции дегидратации этанола. Дегидратация этанола происходит следующим образом:

C2H5OH (этанол) -> C2H5OC2H5 (диэтиловый эфир) + H2O

Молярная масса этанола (C2H5OH) = 2 * 12.01 (углерод) + 6 * 1.01 (водород) + 16.00 (кислород) = 46.07 г/моль Молярная масса диэтилового эфира (C2H5OC2H5) = 2 * (2 * 12.01 + 6 * 1.01) = 74.12 г/моль

Теперь найдем количество молей этанола и диэтилового эфира в исходных веществах и продуктах:

Молей этанола = масса / молярная масса = 18 г / 46.07 г/моль ≈ 0.391 моль Молей диэтилового эфира = масса / молярная масса = 12 г / 74.12 г/моль ≈ 0.162 моль

Теперь рассчитаем, сколько молей воды образовалось при дегидратации этанола:

Молей воды = Молей этанола - Молей диэтилового эфира = 0.391 моль - 0.162 моль ≈ 0.229 моль

Теперь рассчитаем массу образовавшейся воды:

Масса воды = Молей воды * Молярная масса воды = 0.229 моль * 18.02 г/моль ≈ 4.13 г

Выход реакции дегидратации этанола равен массе диэтилового эфира, который образуется при этой реакции. Таким образом, выход равен 12 г.

2. Для вычисления массовой доли примесей в исходном образце нитробензола, мы можем воспользоваться информацией о полученном анилине и его массе, а также о выходе реакции.

Масса анилина (C6H5NH2) = 7.44 г Выход реакции = 80% (0.80)

Теперь найдем мольное количество анилина:

Молярная масса анилина (C6H5NH2) = 6 * 12.01 (углерод) + 5 * 1.01 (водород) + 1.01 (азот) = 93.13 г/моль

Молей анилина = масса / молярная масса = 7.44 г / 93.13 г/моль ≈ 0.080 моль

Теперь найдем мольное количество нитробензола (C6H5NO2), которое было использовано в реакции:

Молей нитробензола = Молей анилина / Выход реакции = 0.080 моль / 0.80 ≈ 0.100 моль

Теперь рассчитаем массу нитробензола, используя его молярную массу:

Молярная масса нитробензола (C6H5NO2) = 6 * 12.01 (углерод) + 5 * 1.01 (водород) + 1 * 14.01 (азот) + 2 * 16.00 (кислород) = 123.12 г/моль

Масса нитробензола = Молей нитробензола * Молярная масса нитробензола = 0.100 моль * 123.12 г/моль ≈ 12.31 г

Теперь рассчитаем массовую долю примесей в нитробензоле:

Масса примесей = Масса исходного нитробензола - Масса нитробензола после реакции Масса примесей = 13.00 г - 12.31 г ≈ 0.69 г

Массовая доля примесей = (Масса примесей / Масса исходного нитробензола) * 100% = (0.69 г / 13.00 г) * 100% ≈ 5.31%

Итак, массовая доля примесей в исходном образце нитробензола составляет примерно 5.31%.