Під час процесу відновлення нітробензену отримали 827,7 г аніліну. Який об єм водню було використано для цієї реакції
Під час процесу відновлення нітробензену отримали 827,7 г аніліну. Який об"єм водню було використано для цієї реакції, знаючи, що вихід продукту становить 89% від теоретично можливого?
Михайловна 54
Для решения этой задачи, нам необходимо знать химическое уравнение реакции восстановления нитробензена. Реакция представляет собой следующее:\[\text{C6H5NO2 + 3H2 -> C6H5NH2 + 2H2O}\]
Из уравнения видно, что каждая молекула нитробензена соединяется с 3 молекулами водорода для образования анилина и 2 молекул воды.
Для решения, мы будем использовать концепцию мольного соотношения. Сначала определим мольную массу анилина. Молярная масса анилина (\(C6H5NH2\)) составляет примерно 93,13 г/моль.
У нас есть 827,7 г анилина. Чтобы перевести граммы в моль, мы поделим массу на молярную массу:
\[n_{\text{анилин}} = \frac{827,7 \, \text{г}}{93,13 \, \text{г/моль}} \approx 8,89 \, \text{моль}\]
Так как вихід продукту становить 89% від теоретично можливого, реальное количество молей продукта будет составлять 89% от количества молей, рассчитанных по стехиометрическому уравнению.
\[n_{\text{реальн.}} = 0,89 \times n_{\text{анилин}} \approx 7,91 \, \text{моль}\]
Исходя из стехиометрии реакции, каждая молекула анилина требует 3 молекул водорода. Следовательно, общее количество молекул водорода, используемых в реакции, будет:
\[3 \times n_{\text{реальн.}} \approx 3 \times 7,91 \, \text{моль} \approx 23,73 \, \text{моль}\]
Теперь мы можем рассчитать объем водорода, используемый в реакции. Для этого мы воспользуемся уравнением идеального газа:
\[V = n \times V_m\]
где \(V\) - объем газа, \(n\) - количество молей газа, \(V_m\) - молярный объем при нормальных условиях (22,414 л/моль).
\[V_{\text{водород}} = 23,73 \, \text{моль} \times 22,414 \, \text{л/моль} \approx 531,96 \, \text{л}\]
Таким образом, объем водорода, использованного для этой реакции, составляет около 531,96 литров.