Question

Який об'єм ацетилену було витрачено для утворення 40 кг бензолу?

Answer 1

Привет! Сейчас решим

3C2H2 = C6H6

Рассчитаем количество бензола. n(C6H6) = 40:76 = 0,5263 кмоль. Для 1 моль бензола требуется использовать 3 моль ацетилена. Значит, n(C2H2) = 0,5263*3 = 1,5789 кмоль.

V(C2H2) = 1,5789*22,4 = 35,367 м³

Готово! Есть вопросы? Напиши и я отвечу

Answer 2

Щоб визначити об'єм ацетилену, що був витрачений для утворення 40 кг бензолу, спершу потрібно знати хімічну реакцію, за якої бензол утворюється з ацетилену.

Бензол утворюється шляхом аліфатичної ациклізації ацетилену, що описується наступною реакцією:

3 C2H2 -> C6H6 (бензол)

У реакції один молекула ацетилену (C2H2) реагує з трьома молекулами ацетилену, щоб утворити одну молекулу бензолу (C6H6).

Для обчислення кількості ацетилену, яке було витрачено, можемо скористатися стехіометрією хімічної реакції:

1 моль ацетилену (C2H2) + 3 молі молекул ацетилену (C2H2) -> 1 моль бензолу (C6H6)

Тепер обчислимо масу одного молю ацетилену:

Маса молекули ацетилену (C2H2) = 2 * атомарна маса вуглецю (12.01 г/моль) + 2 * атомарна маса водню (1.01 г/моль) ≈ 26.04 г/моль

Тепер обчислимо кількість молей бензолу, використовуючи відому масу:

Кількість молей бензолу (C6H6) = Маса бензолу / Молекулярна маса бензолу Кількість молей бензолу (C6H6) = 40 кг / (12.01 г/моль + 6 * 1.01 г/моль) ≈ 3.11 моль

За реакцією знаємо, що кожна молекула бензолу утворюється з 1 молі ацетилену, тому кількість молей ацетилену буде такою ж:

Кількість молей ацетилену (C2H2) = 3.11 моль

Тепер, щоб знайти об'єм ацетилену, витрачений на реакцію, нам потрібно скористатися ідеальним газовим законом, в якому n - кількість молей газу, V - об'єм газу, R - універсальна газова стала (приблизно 0.0821 л⋅атм/(моль⋅К)), і T - температура в Кельвінах:

PV = nRT

Для спрощення розрахунків, припустимо, що температура залишається сталою, наприклад, при кімнатних умовах близько 298 К. Також, перетворимо кількість молей в об'єм, використовуючи молекулярний об'єм ідеального газу, який для ацетилену приблизно дорівнює 24 л/моль:

V = n * V_молекулярний = 3.11 моль * 24 л/моль ≈ 74.64 л

Отже, приблизний об'єм ацетилену, витрачений на утворення 40 кг бензолу, складає близько 74.64 л. Зазначу, що це лише приблизне значення, оскільки реальні умови можуть відрізнятися від ідеальних.