Каким образом можно получить диметилциклогексан путём гидрирования о-ксилола? Сколько водорода (в объеме при нормальных

Суть вопроса: Гидрирование о-ксилола для получения диметилциклогексана

Описание:
Гидрирование о-ксилола является процессом добавления водорода (Н2) к о-ксилолу (также известному как о-ксиетанол, формула - C8H10). Реакция проводится в присутствии катализатора, часто используют платину (Pt) или родий (Rh), при повышенной температуре и давлении.

Гидрирование о-ксилола приводит к образованию диметилциклогексана (формула - C12H22), который является циклическим алканом. Он имеет 12 атомов углерода и содержит две метильные группы.

Чтобы рассчитать количество требуемого водорода при данной реакции, необходимо знать молярные соотношения между о-ксилолом и диметилциклогексаном. Их стехиометрическое соотношение составляет 1:1, то есть на один моль о-ксилола требуется один моль водорода.

Дано, что масса диметилциклогексана составляет 22,4 г. Чтобы определить количество водорода в литрах, нужно использовать его объем при нормальных условиях (1 моль водорода занимает 22,4 л). Учитывая, что водород берется в двухкратном избытке, было бы необходимо 2 моля водорода для одного моля о-ксилола.

Дополнительный материал:
Зная, что масса диметилциклогексана составляет 22,4 г и что о-ксилол гидрируется в соотношении 1:1 с водородом, рассчитаем количество водорода, необходимого для данной реакции.

Масса диметилциклогексана = 22,4 г
Количество водорода = масса диметилциклогексана в г / молярная масса диметилциклогексана

Молярная масса диметилциклогексана = 12 * молярная масса углерода + 22 * молярная масса водорода
= 12 * 12,01 г/моль + 22 * 1,01 г/моль
= 144,12 г/моль + 22,22 г/моль
= 166,34 г/моль

Количество водорода = 22,4 г / 166,34 г/моль
≈ 0,1347 моль

Объем водорода = количество водорода * объем водорода при нормальных условиях
= 0,1347 моль * 22,4 л/моль
≈ 3,02 л

Таким образом, для получения 22,4 г диметилциклогексана при использовании о-ксилола идеальное количество водорода равно примерно 3,02 л.

Совет:
Для лучшего понимания данного процесса, стоит вспомнить стехиометрические соотношения и применить их для вычисления объемов и количества веществ.

Ещё задача:
Сколько водорода (в объеме при нормальных условиях, в литрах) потребуется для получения 44,8 г диметилциклогексана, если о-ксилола идеально достаточно?