Какой объем ацетилена (н.у.) был использован при тримеризации, если бензол массой 187,2 г получен с долей выхода

Ольга

52

Чтобы решить эту задачу, сначала найдем массу теоретически возможного количества бензола. Затем вычислим массу фактически полученного бензола и, наконец, найдем объем ацетилена.

1. Найдем массу теоретически возможного количества бензола.
Масса бензола равна произведению доли выхода продукта на массу продукта.
Масса бензола = 0,6 * 187,2 г = 112,32 г

2. Рассчитаем молярную массу бензола.
Молярная масса бензола (C₆H₆) = 6 * атомная масса углерода + 6 * атомная масса водорода
Масса углерода = 12,01 г/моль
Масса водорода = 1,008 г/моль
Молярная масса бензола = 6 * 12,01 г/моль + 6 * 1,008 г/моль = 78,11 г/моль

3. Для тримеризации ацетилен (C₂H₂) превращается в бензол (C₆H₆) по следующему уравнению реакции:
2C₂H₂ → C₆H₆

Из уравнения реакции видно, что для каждых двух молекул ацетилена образуется одна молекула бензола. Следовательно, количество молекул ацетилена должно быть в два раза больше количества молекул бензола.

4. Рассчитаем количество молекул бензола.
Количество молекул бензола = масса бензола / молярная масса бензола
Количество молекул бензола = 112,32 г / 78,11 г/моль ≈ 1,44 моль

5. Рассчитаем количество молекул ацетилена.
Количество молекул ацетилена = 2 * количество молекул бензола
Количество молекул ацетилена = 2 * 1,44 моль = 2,88 моль

6. Найдем объем ацетилена при нормальных условиях (н.у.).
Для этого воспользуемся уравнением идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество молекул газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

При н.у. давление P = 1 атм, температура T = 273,15 К, а универсальная газовая постоянная R = 0,0821 л*атм/моль*К.

7. Рассчитаем объем ацетилена.
V = nRT / P
V = 2,88 моль * 0,0821 л*атм/моль*К * 273,15 К / 1 атм
V ≈ 62,66 л

Таким образом, объем ацетилена, использованного при тримеризации, составляет примерно 62,66 л (н.у.).