Question

Определить объем ацетилена (в литрах, н.у.),необходимый  для получения 22,1г бензола с практическим выходом 28%.

Answer 1

Для решения этой задачи, давайте воспользуемся химическим уравнением реакции образования бензола из ацетилена. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[ \text{C}_2\text{H}_2 \rightarrow \text{C}_6\text{H}_6 \]

Молекулярная масса ацетилена (C₂H₂) равна примерно 26 г/моль, а молекулярная масса бензола (C₆H₆) примерно равна 78 г/моль.

1. Найдем количество молей бензола, используя массу и молекулярную массу:

\[ \text{Моли бензола} = \frac{\text{Масса бензола}}{\text{Молекулярная масса бензола}} \]

\[ \text{Моли бензола} = \frac{22,1\,г}{78\,г/моль} \]

\[ \text{Моли бензола} \approx 0,283\,моль \]

2. Так как уравнение реакции показывает, что 1 моль ацетилена превращается в 1 моль бензола, количество молей ацетилена будет таким же:

\[ \text{Моли ацетилена} = 0,283\,моль \]

3. Теперь используем идеальный газовый закон \( V = \frac{nRT}{P} \), чтобы найти объем ацетилена. В стандартных условиях (нормальных условиях) температура (T) равна 273,15 K, давление (P) равно 1 атмосфере (101,325 кПа), и газовая постоянная (R) равна 0,0821 л·атм/(моль·К):

\[ V = \frac{nRT}{P} \]

\[ V = \frac{0,283\,моль \times 273,15\,К \times 0,0821\,л \cdot \text{атм}/(\text{моль} \cdot \text{К})}{1\,\text{атм}} \]

\[ V \approx 6,68\,л \]

Таким образом, объем ацетилена, необходимый для получения 22,1 г бензола при практическом выходе 28%, составляет примерно 6,68 литра при нормальных условиях.