Question

При взаимодействии 8,9 мл бензола(р=0,88 г/мл)с 24 г брома был получен бромбензол массой 14,13 г.Определите выход бромбензола.​

Answer 1

Дано:

V(C6H6) = 8,9 мл

ρ(C6H6) = 0,88 г/мл

m(Br2) = 24 г

m прак.(C6H5Br) = 14,13 г

Найти:

η(C6H5Br) - ?

Решение:

1) C6H6 + Br2 → C6H5Br + HBr;

2) m(C6H6) = ρ * V = 0,88 * 8,9 = 7,832 г;

3) n(C6H6) = m / M = 7,832 / 78 = 0,1 моль;

4) n(Br2) = m / M = 24 / 160 = 0,15 моль;

5) C6H6 в недостатке, расчеты по нему;

6) n теор.(C6H5Br) = n(C6H6) = 0,1 моль;

7) m теор.(C6H5Br) = n теор. * M = 0,1 * 157 = 15,7 г;

8) η(C6H5Br) = m практ. * 100% / m теор. = 14,13 * 100% / 15,7 = 90%.

Ответ: Массовая доля выхода C6H5Br составляет 90%.

Answer 2

Чтобы определить выход бромбензола, давайте рассмотрим химическую реакцию, происходящую между бензолом (C₆H₆) и бромом (Br₂), в результате которой образуется бромбензол (C₆H₅Br):

$\text{C₆H₆} + \text{Br₂} \rightarrow \text{C₆H₅Br} + \text{HBr}$

Известны начальные массы реагентов:

Масса бензола (C₆H₆) = 8,9 мл $\times$ 0,88 г/мл = 7,832 г Масса брома (Br₂) = 24 г

Также дана масса полученного бромбензола (C₆H₅Br) = 14,13 г.

Теперь найдем количество молей каждого из реагентов и продукта, используя их молекулярные массы:

Молекулярная масса бензола (C₆H₆) ≈ 78,11 г/моль Молекулярная масса брома (Br₂) ≈ 159,808 г/моль Молекулярная масса бромбензола (C₆H₅Br) ≈ 157,01 г/моль

Количество молей бензола: $\text{Моли бензола} = \frac{\text{Масса бензола}}{\text{Молекулярная масса бензола}}$

Количество молей брома: $\text{Моли брома} = \frac{\text{Масса брома}}{\text{Молекулярная масса брома}}$

Обратим внимание, что в реакции один моль бензола превращается в один моль бромбензола. Таким образом, количество молей бензола и бромбензола равны.

Теперь найдем теоретическую массу бромбензола, которая может быть получена из данного количества молей бензола: $\text{Теоретическая масса бромбензола} = \text{Моли бензола} \times \text{Молекулярная масса бромбензола}$

Теперь можно определить выход бромбензола (в процентах), разделив фактическую массу бромбензола на теоретическую массу и умножив на 100: $\text{Выход бромбензола (\%)} = \left( \frac{\text{Масса фактического бромбензола}}{\text{Теоретическая масса бромбензола}} \right) \times 100$

Подставим значения и рассчитаем:

$\text{Моли бензола} = \frac{7,832 \, \text{г}}{78,11 \, \text{г/моль}} \approx 0,1 \, \text{моль}$

$\text{Моли брома} = \frac{24 \, \text{г}}{159,808 \, \text{г/моль}} \approx 0,15 \, \text{моль}$

$\text{Теоретическая масса бромбензола} = 0,1 \, \text{моль} \times 157,01 \, \text{г/моль} \approx 15,701 \, \text{г}$

$\text{Выход бромбензола (\%)} = \left( \frac{14,13 \, \text{г}}{15,701 \, \text{г}} \right) \times 100 \approx 89,95\%$

Таким образом, выход бромбензола составляет приблизительно 89,95%.