Question

Обчисліть яку масу нітробензену можна одержати в результаті взаємодії 25 г бензену й 25 г нітратної кислоти якщо вихід нітробензену становить 75% від теоретично можливого

Answer 1

C6H6 + HNO3 -> C6H5NO2

1) М(бензол)  = 12*6 + 6 = 78 г/моль

2) M (азотная кислота) = 1 + 14 + 16*3 = 63 г/моль

3) N(бензол) = 25/M(бензол) = 25/78 = 0.32 моль

4) N(азотная кислота) = 25/M(азотная кислота) = 25/63 = 0.40 моль

5) M(нитробензол) = 12*6 + 5 + 14 + 16*2 = 123г/моль

Кислота в избытке, расчет ведем по бензолу. Согласно коэффициентам, количество нитробензола равно количеству бензола, то есть в нашем случае 0,32 моль.

m(нитробензол) теорет. = N(нитробензол)*M(нитробензол) = 0,32*123 = 39,36 г

m(С6H5NO2 практ.) = m(нитробензол) теорет.  * 0,75 = 39,36*0,75 = 29,52 грамаа

Answer 2

Для обчислення маси нітробензену, яку можна одержати в реакції між бензеном і нітратною кислотою, спочатку знайдемо кількість молей реагентів, а потім розрахуємо кількість молей нітробензену, що утворюється. Нарешті, переведемо цю кількість молей у масу.

Крок 1: Знайдемо кількість молей бензену та нітратної кислоти. Маса одного молю бензену (C6H6) = 12.01 г + 1.01 г * 6 = 78.11 г/моль Маса одного молю нітратної кислоти (HNO3) = 1.01 г + 14.01 г + 3 * 16.00 г = 63.02 г/моль

Кількість молей бензену = 25 г / 78.11 г/моль ≈ 0.32 моль Кількість молей нітратної кислоти = 25 г / 63.02 г/моль ≈ 0.40 моль

Крок 2: Визначимо кількість молей нітробензену, яке можливо утворити. Балансована реакція для нітрування бензену (C6H6) з нітратною кислотою (HNO3) дає один молекулу нітробензену (C6H5NO2) та одну молекулу води (H2O):

C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 + H2O

На основі балансованої реакції, стосовно бензену (0.32 моль) можна утворити 0.32 моль нітробензену.

Крок 3: Обчислімо масу нітробензену, яка утвориться з 0.32 моль. Маса одного молю нітробензену (C6H5NO2) = 12.01 г + 1.01 г * 5 + 14.01 г + 2 * 16.00 г = 123.11 г/моль

Маса нітробензену = 0.32 моль * 123.11 г/моль ≈ 39.55 г

Отже, маса нітробензену, яку можна одержати, становить близько 39.55 г.