Вопрос школьника
При действии избытка раствора гидроксида натрия на раствор хлорида фениламмония массой 250 г получен анилин, на бромирование которого затрачен бром массой 72 г. Массовая доля хлорида фениламмония в исходном растворе составляла 10%. Определите массовую долю выхода анилина.
Ответ от учителя
Уравнение реакции между гидроксидом натрия и хлоридом фениламмония:
$ce{NaOH + C6H5NH3Cl -> C6H5NH2 + NaCl + H2O}$
Молярная масса хлорида фениламмония:
$M(ce{C6H5NH3Cl}) = 169.6$ г/моль
Масса хлорида фениламмония в исходном растворе:
$m(ce{C6H5NH3Cl}) = 0.1 cdot 250 = 25$ г
Молярная масса анилина:
$M(ce{C6H5NH2}) = 93.1$ г/моль
Масса анилина, полученного из 25 г хлорида фениламмония:
$m(ce{C6H5NH2}) = frac{25}{169.6} cdot M(ce{C6H5NH2}) = 3.45$ г
Масса брома, затраченного на бромирование анилина:
$m(ce{Br2}) = 72$ г
Молярная масса брома:
$M(ce{Br2}) = 159.8$ г/моль
Количество молей брома:
$n(ce{Br2}) = frac{m(ce{Br2})}{M(ce{Br2})} = 0.45$ моль
Количество молей анилина:
$n(ce{C6H5NH2}) = frac{m(ce{C6H5NH2})}{M(ce{C6H5NH2})} = 0.037$ моль
Из уравнения реакции видно, что на каждый моль анилина затрачивается один моль брома. Следовательно, количество молей брома должно быть равно количеству молей анилина:
$n(ce{Br2}) = n(ce{C6H5NH2}) = 0.037$ моль
Массовая доля выхода анилина:
$frac{m(ce{C6H5NH2})}{m(ce{C6H5NH3Cl})} cdot 100% = frac{n(ce{C6H5NH2}) cdot M(ce{C6H5NH2})}{m(ce{C6H5NH3Cl})} cdot 100% = frac{0.037 cdot 93.1}{25} cdot 100% = 13.8%$
