Вопрос школьника
Для полного гидрирования 4,6 г гомолога бензола потребовалось 3,36 л (н. у.) водорода. Запишите уравнение реакции в общем виде. Определите молекулярную формулу циклоалкана, образовавшегося при гидрировании.
Ответ от учителя
Уравнение реакции гидрирования бензола:
C6H6 + 3H2 → C6H12
Масса бензола, подвергнутого гидрированию, равна 4,6 г. Молярная масса бензола равна 78 г/моль. Следовательно, количество молей бензола равно:
n(C6H6) = m/M = 4,6/78 = 0,059 моль
Объем водорода, необходимый для полного гидрирования бензола, равен 3,36 л (н. у.). При нормальных условиях (0°C, 1 атм) объем 1 моль газа равен 22,4 л. Следовательно, количество молей водорода равно:
n(H2) = V/22,4 = 3,36/22,4 = 0,15 моль
Согласно уравнению реакции, каждый моль бензола требует 3 моля водорода. Следовательно, количество молей водорода, необходимых для полного гидрирования 0,059 моль бензола, равно:
n(H2) = 3 × n(C6H6) = 3 × 0,059 = 0,177 моль
Таким образом, количество водорода, которое было использовано, больше, чем необходимо для полного гидрирования бензола. Это может быть связано с тем, что реакция проходила не до конца или что были присутствующие примеси.
Молекулярная формула циклоалкана, образовавшегося при гидрировании бензола, можно определить из уравнения реакции:
C6H12
Это циклоалкан с 6 атомами углерода в молекуле. Его молекулярная формула может быть определена путем поиска циклоалкана с таким количеством атомов углерода. Например, это может быть циклогексан (C6H12).