Перестройте уравнения реакций, соответствующие схеме превращений: гексан - бензол - хлорбензол - фенол. Путем

Georgiy

61

Для перестройки уравнений реакций по схеме превращений гексан - бензол - хлорбензол - фенол, воспользуемся соответствующими реакциями.

1. Превращение гексана в бензол:
\[C_6H_{14} \rightarrow C_6H_6 + 4H_2\]
Обратная реакция:
\[C_6H_6 + 4H_2 \rightarrow C_6H_{14}\]

2. Превращение бензола в хлорбензол:
\[C_6H_6 + Cl_2 \rightarrow C_6H_5Cl + HCl\]
Обратная реакция:
\[C_6H_5Cl + HCl \rightarrow C_6H_6 + Cl_2\]

3. Превращение хлорбензола в фенол:
\[C_6H_5Cl + NaOH \rightarrow C_6H_5OH + NaCl\]
Обратная реакция:
\[C_6H_5OH + NaCl \rightarrow C_6H_5Cl + NaOH\]

Теперь, чтобы определить массу раствора гидроксида натрия, имеющую массовую долю 50%, которая потребуется для реакции с 100 мл фенола, полученного из бензола, воспользуемся стехиометрией реакции между хлорбензолом и гидроксидом натрия.

Уравнение реакции между хлорбензолом и гидроксидом натрия:
\[C_6H_5Cl + NaOH \rightarrow C_6H_5OH + NaCl\]

Стехиометрический коэффициент между хлорбензолом и гидроксидом натрия равен 1:1, то есть для образования 1 молекулы фенола требуется 1 молекула гидроксида натрия.

Молярная масса NaOH равна 40 г/моль, следовательно, 1 мол NaOH имеет массу 40 г.

Для реакции с 100 мл фенола нам требуется такое количество гидроксида натрия, чтобы масса NaOH составила половину массы раствора (50%).

Масса раствора NaOH, необходимого для реакции с 100 мл фенола, может быть рассчитана следующим образом:

Масса NaOH = \(\frac{{50\%}}{{100\%}} \times \text{{Масса раствора}}\)

Масса раствора = масса фенола + масса распределения гидроксида натрия

Масса фенола = объем фенола \(\times\) плотность фенола

Масса фенола = 100 мл \(\times\) 0,80 г/мл = 80 г

Теперь можем рассчитать массу раствора гидроксида натрия, которая потребуется для реакции с 100 мл фенола:

Масса распределения гидроксида натрия = масса раствора гидроксида натрия - масса фенола

Масса раствора гидроксида натрия = \(\frac{{\text{{масса фенола}}}}{{100\% - 50\%}}\) = \(\frac{{80 \ \text{{г}}}}{{0,50}}\) = 160 г

Таким образом, для реакции с 100 мл фенола потребуется раствор гидроксида натрия массой 160 г с массовой долей 50%.