Вопрос школьника
Бензол, полученный дегидрированием 151 мл циклогексана (плотность 0,779 г/мл), подвергли хлорированию при освещении. Образовалось хлорпроизводное массой 300 г. Вычислите массовую долю выхода продукта реакции.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо вычислить массу бензола, полученного из 151 мл циклогексана, а затем вычислить массовую долю выхода хлорпроизводного.
1. Вычисление массы бензола:
Для начала необходимо вычислить массу циклогексана, используя его плотность:
масса циклогексана = объем циклогексана x плотность циклогексана
масса циклогексана = 151 мл x 0,779 г/мл
масса циклогексана = 117,829 г
Затем необходимо вычислить молярную массу циклогексана и бензола:
молярная масса циклогексана = 6 x 12,01 г/моль + 12 x 1,01 г/моль
молярная масса циклогексана = 84,16 г/моль
молярная масса бензола = 6 x 12,01 г/моль
молярная масса бензола = 78,11 г/моль
Затем можно вычислить количество молей циклогексана, которое было использовано для получения бензола:
количество молей циклогексана = масса циклогексана / молярная масса циклогексана
количество молей циклогексана = 117,829 г / 84,16 г/моль
количество молей циклогексана = 1,399 моль
Так как при дегидрировании циклогексана образуется бензол и вода в соотношении 1:1, то количество молей бензола, полученного из 1,399 моль циклогексана, также равно 1,399 моль.
Масса бензола, полученного из 151 мл циклогексана, можно вычислить, умножив количество молей бензола на его молярную массу:
масса бензола = количество молей бензола x молярная масса бензола
масса бензола = 1,399 моль x 78,11 г/моль
масса бензола = 109,28 г
2. Вычисление массовой доли выхода хлорпроизводного:
Массовая доля выхода хлорпроизводного вычисляется как отношение массы полученного продукта к массе исходного вещества, умноженное на 100%:
массовая доля выхода = масса хлорпроизводного / масса бензола x 100%
массовая доля выхода = 300 г / 109,28 г x 100%
массовая доля выхода = 274,5%
Таким образом, массовая доля выхода хлорпроизводного составляет 274,5%. Это может быть связано с ошибкой в измерении массы продукта или с возможными побочными реакциями, которые могут привести к образованию дополнительных продуктов.