Нитробензолды дық азоттың 80% арқылы 200г бензол дегендіктерде түзілетінде, оның массасын есептеңдер

Zagadochnyy_Elf_7984

17

Хорошо, давайте решим задачу о тюзе нитробензола или дегидронитробензола.

Из условия задачи известно, что 200 граммов бензола реагирует с азотом и образует нитробензол со степенью тюза 80%. Нам нужно найти массу получившегося нитробензола.

Для начала, давайте определим количество азота, которое использовалось в реакции. По условию задачи, тюз составляет 80%, что означает, что 80% азота приняло участие в реакции, и остальные 20% азота являются нециированными.

Используем пропорцию для нахождения массы азота, участвующего в реакции:

\[\frac{{\text{{масса азота}}}}{{\text{{масса бензола}}}} = \frac{{\text{{тюз нитробензола}}}}{{100\%}}\]

\[\frac{{\text{{масса азота}}}}{{200 \, \text{г}}} = \frac{{80}}{{100}}\]

Для удобства расчетов, приведем процент азота к десятичному виду:

\[\frac{{\text{{масса азота}}}}{{200 \, \text{г}}} = 0.8\]

Теперь найдем массу азота:

\[\text{{масса азота}} = 0.8 \times 200 \, \text{г} = 160 \, \text{г}\]

Далее, давайте рассмотрим химическое уравнение реакции образования нитробензола:

\[C_6H_6 + HNO_3 \rightarrow C_6H_5NO_2 + H_2O\]

Из уравнения видно, что каждый атом азота вносит свой вклад в массу нитробензола. Таким образом, молярная масса нитробензола равна сумме масс атомов углерода, азота и кислорода:

\[m_{\text{{Нитробензола}}} = m_{C_6H_5} + m_{N} + m_{O_2}\]

\[m_{\text{{Нитробензола}}} = 6 \cdot m_C + 5 \cdot m_H + m_N + 2 \cdot m_O\]

Молярные массы элементов: \(m_C = 12 \, \text{г/моль}\), \(m_H = 1 \, \text{г/моль}\), \(m_N = 14 \, \text{г/моль}\), \(m_O = 16 \, \text{г/моль}\).

Подставляем значения:

\[m_{\text{{Нитробензола}}} = 6 \cdot 12 \, \text{г/моль} + 5 \cdot 1 \, \text{г/моль} + 14 \, \text{г/моль} + 2 \cdot 16 \, \text{г/моль} = 135 \, \text{г/моль}\]

Теперь, используем полученное значение молярной массы нитробензола для расчета массы нитробензола:

\[\text{{масса нитробензола}} = \frac{{\text{{масса азота}}}}{{\text{{масса азота в 1 моле нитробензола}}}} \cdot \text{{молярная масса нитробензола}}\]

\[\text{{масса нитробензола}} = \frac{{160 \, \text{г}}}{{\text{{масса азота в 1 моле нитробензола}}}} \cdot 135 \, \text{г/моль}\]

Массу азота в 1 моле нитробензола можно определить, используя молярные соотношения из химического уравнения реакции:

\[\frac{{14 \, \text{г}}}{\text{{моль азота}}} = \frac{{135 \, \text{г}}}{\text{{моль нитробензола}}}\]

Отсюда получаем:

\[\text{{масса азота в 1 моле нитробензола}} = \frac{{14 \, \text{г}}}{135/1} = \frac{{14 \, \text{г}}}{135} \approx 0.104 \, \text{г/моль}\]

Теперь, подставим значения и найдем массу нитробензола:

\[\text{{масса нитробензола}} = \frac{{160 \, \text{г}}}{{0.104 \, \text{г/моль}}} \approx 1538.46 \, \text{моль}\]

Ответ: Масса нитробензола, полученного в результате тюза, составляет около 1538.46 г.