Вопрос школьника
При окислении 79,5 г ароматического углеводорода ряда бензола образовалось 91,5 г бензойной кислоты. Реакция окисления идёт со 100%-ым выходом. Установите молекулярную формулу углеводорода
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение реакции окисления бензола до бензойной кислоты:
C6H6 + 3O2 → C6H5COOH + 3H2O
Из уравнения видно, что для образования 1 моля бензойной кислоты необходимо 1 моль бензола. Также известно, что при окислении 79,5 г бензола образовалось 91,5 г бензойной кислоты.
Молярная масса бензола (C6H6) равна 78 г/моль, а молярная масса бензойной кислоты (C6H5COOH) равна 122 г/моль. Следовательно, количество молей бензола, участвующего в реакции, равно:
n(C6H6) = m(C6H6) / M(C6H6) = 79,5 г / 78 г/моль = 1,02 моль
Так как реакция проходит со 100%-ым выходом, то количество молей бензойной кислоты, образовавшейся в результате реакции, также равно 1,02 моль.
Теперь можно определить молекулярную формулу углеводорода. Поскольку бензол содержит 6 атомов углерода, то молекулярная масса углеводорода равна:
M(C6H6) = 6M(C) + 6M(H) = 6 × 12 г/моль + 6 × 1 г/моль = 78 г/моль
Таким образом, молекулярная масса углеводорода равна 78 г/моль, что соответствует молекулярной формуле C6H6, то есть углеводородом является бензол.
