Каким образом можно получить диметилциклогексан путем гидрирования о-ксилола (1,2-диметилбензола)? Сколько водорода

Serdce_Okeana_986

6

Для получения диметилциклогексана путем гидрирования о-ксилола необходимо провести реакцию с применением катализатора и водорода. В результате реакции о-ксилол превратится в диметилциклогексан.

Сначала рассмотрим химическое уравнение для реакции гидрирования о-ксилола:

$$C_8{H}_{10}+H_2\to C_{12}{H}_{26}$$

Здесь $C_8{H}_{10}$ - о-ксилол, $H_2$ - водород, $C_{12}{H}_{26}$ - диметилциклогексан.

При данной реакции одна молекула о-ксилола реагирует с одной молекулой водорода, образуя одну молекулу диметилциклогексана.

Теперь перейдем ко второй части вопроса, касающейся количества водорода, необходимого для получения 22,4 г диметилциклогексана.

Для решения этой задачи мы должны использовать соотношение между молями реагирующих веществ и их массами.

Молярная масса диметилциклогексана $C_{12}{H}_{26}$ равна примерно 166 г/моль.

Теперь необходимо рассчитать количество молей диметилциклогексана, содержащегося в 22,4 г этого вещества:

$$\text{масса}=n\times \text{молярная масса}$$

где $\text{масса}=22,4\text{г}$ и $\text{молярная масса}=166\text{г/моль}$.

Подставляя эти значения, получим:

$22,4\text{г}=n\times 166\text{г/моль}$

Решаем уравнение относительно n:

$n=\frac{22,4\text{г}}{166\text{г/моль}}$

$n\approx 0,135$

Это значение n показывает количество молей диметилциклогексана, необходимых для получения 22,4 г циклоалкана.

Из химического уравнения мы знаем, что одна молекула диметилциклогексана образуется из одной молекулы о-ксилола и одной молекулы водорода. Следовательно, количество молекул водорода, необходимых для реакции, равно количеству молекул диметилциклогексана.

Таким образом, нам необходимо знать количество молей водорода, соответствующее значению n.

Если 1 молекула диметилциклогексана требует 1 молекулы водорода, то n молекул диметилциклогексана будет требовать n молекул водорода.

Учтем также, что вопрос указывает на использование водорода в двукратном избытке. Это значит, что количество водорода будет вдвое превышать количество молекул диметилциклогексана.

Таким образом, количество молекул водорода, необходимых для реакции, будет равно $2\times n$. Подставляя значение $n\approx 0,135$, получаем:

количество молекул водорода = $2\times 0,135=0,27$

Теперь известно, что молярная масса водорода равна примерно 2 г/моль. Чтобы рассчитать массу водорода, необходимую для реакции, умножим количество молекул водорода на его молярную массу:

$\text{масса водорода}=\text{количество молекул водорода}\times \text{молярная масса водорода}$

$\text{масса водорода}=0,27\text{моль}\times 2\text{г/моль}$

$\text{масса водорода}=0,54\text{г}$

Таким образом, чтобы получить 22,4 г диметилциклогексана, необходимо взять 0,54 г водорода при нормальных условиях (л) в двукратном избытке.

Удачи вам с вашей задачей! Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать.