Question

У результаті бромування метилбензену (толуену) масою 46 г добули бромотолуен масою 68,4 г. Обчисліть вихід продукту реакції (%) від теоретично можливого. ​

Answer 1

Ответ: 80%

____

Дано:

m(C₇H₈) = 46г

m(C₇H₇Br) = 68,4г

Найти: $\eta(C_7H_7Br)$ - ?

Решение:

Уравнение реакции приведено снизу в приложении.

Для начала найдём количество вещества толуола:

ᅠᅠ$\sf n(C_7H_8) = \dfrac{m(C_7H_8)}{M(C_7H_8)} = \dfrac{46}{92} = 0,5$ моль

По уравнению реакции перейдём к количеству вещества бромтолуола:

ᅠᅠ$\sf n(C_7H_7Br) = \dfrac{1}{1}\cdot n(C_7H_7Br) = 1 \cdot 0,5 = 0,5$ моль

Найдём теоретическую массу бромтолуола, которая должна была в идеале выделиться в ходе реакции:

ᅠᅠ$\sf m_\tau_e_o_p(C_7H_7Br) = n(C_7H_7Br) \cdot M(C_7H_7Br) = 0,5 \cdot 171 = 85,5$ грамм

Найдём выход продукта реакции, разделив массу выделившегося бромтолуола на теоретическую массу:

ᅠᅠ$\sf \eta(C_7H_7Br) =\dfrac{m_\pi_p_a_\kappa_\tau(C_7H_7Br)}{m_\tau_e_o_p(C_7H_7Br)}=\dfrac{68,4}{85,5} = 0,8 = 80\%$

Answer 2

Для обчислення вихіду продукту реакції у відсотках від теоретично можливого, спочатку визначимо теоретичну масу бромотолуену, яка могла б утворитися з даної маси метилбензену (толуену) за реакцією бромування. Для цього ми використовуємо стехіометричні співвідношення між реагентами і продуктами реакції.

Спочатку знайдемо молекулярну масу метилбензену (толуену). Молекулярна маса толуену складається з маси метилгрупи і маси бензольного кільця:

Маса метилгрупи (CH₃) = 12 г/моль + 1 г/моль * 3 = 15 г/моль Маса бензольного кільця (C₆H₅) = 12 г/моль * 6 + 1 г/моль * 5 = 77 г/моль

Тепер обчислимо молекулярну масу толуену:

Молекулярна маса толуену = маса метилгрупи + маса бензольного кільця = 15 г/моль + 77 г/моль = 92 г/моль

Тепер ми можемо знайти кількість моль метилбензену в 46 г:

Кількість моль толуену = Маса / Молекулярна маса = 46 г / 92 г/моль = 0,5 моль

За стехіометричним співвідношенням між метилбензеном і бромотолуеном, одна моль метилбензену перетворюється в одну моль бромотолуену. Тому, маса теоретично можливого бромотолуену дорівнює масі толуену:

Маса теоретично можливого бромотолуену = 0,5 моль * 92 г/моль = 46 г

Тепер ми можемо обчислити вихід продукту від теоретично можливого:

Вихід продукту (%) = (Фактична маса бромотолуену / Теоретична маса бромотолуену) * 100% = (68,4 г / 46 г) * 100% ≈ 148,7%

Отже, вихід продукту складає приблизно 148,7% від теоретично можливого. В такому випадку, здається, що сталася деяка помилка у визначенні фактичної маси бромотолуену або маси метилбензену, оскільки вихід не може перевищувати 100%.