Какое количество вещества (в молях) и какая масса (в граммах) образуется для каждого продукта после последовательного
Какое количество вещества (в молях) и какая масса (в граммах) образуется для каждого продукта после последовательного превращения бензола в нитробензол и затем в анилин, если начальная масса бензола составляла 39 грамм?
05.12.2023 01:24
Объяснение: Для того чтобы решить данную задачу, нам необходимо знать соотношение между начальной массой бензола и молярными массами каждого продукта: нитробензола и анилина.
1. Превращение бензола в нитробензол:
a) Найдем молярную массу бензола по периодической таблице элементов. Она составляет приблизительно 78.11 г/моль.
b) Зная молярную массу бензола и начальную массу, можем рассчитать количество вещества бензола в молях. Разделим начальную массу бензола на его молярную массу:
Количество вещества бензола = 39 г / 78.11 г/моль = 0.5 моль.
c) Согласно уравнению реакции, одна моль бензола превращается в одну моль нитробензола. Следовательно, количество вещества нитробензола также составит 0.5 моль.
2. Превращение нитробензола в анилин:
a) Найдем молярную массу нитробензола по периодической таблице элементов. Она составляет приблизительно 123.11 г/моль.
b) Зная начальное количество вещества нитробензола (0.5 моль) и его молярную массу, можем рассчитать массу нитробензола в граммах. Умножим количество вещества на молярную массу:
Масса нитробензола = 0.5 моль * 123.11 г/моль = 61.56 г.
3. Превращение нитробензола в анилин:
a) Найдем молярную массу анилина по периодической таблице элементов. Она составляет приблизительно 93.13 г/моль.
b) Зная начальное количество вещества анилина (0.5 моль) и его молярную массу, можем рассчитать массу анилина в граммах. Умножим количество вещества на молярную массу:
Масса анилина = 0.5 моль * 93.13 г/моль = 46.57 г.
Демонстрация:
Если начальная масса бензола составляет 39 грамм, тогда:
- Количество вещества нитробензола, образующегося после превращения бензола, будет составлять 0.5 моль.
- Масса нитробензола составит 61.56 г.
- Количество вещества анилина, образующегося после превращения нитробензола, также будет составлять 0.5 моль.
- Масса анилина составит 46.57 г.
Совет: Для более легкого понимания этой задачи, рекомендуется запомнить молярные массы каждого вещества и уметь применять соотношение между количеством вещества, массой и молярной массой. Используйте периодическую таблицу элементов, чтобы найти молярные массы.
Дополнительное задание: Если начальная масса бензола составляет 78 грамм, какие будут количество вещества и масса нитробензола, анилина после последовательного превращения бензола?
Объяснение:
Превращение бензола в нитробензол и анилин происходит путем химических реакций.
1. Превращение бензола в нитробензол:
- Бензол (C6H6) реагирует с азотной кислотой (HNO3) и концентрированной серной кислотой (H2SO4) в присутствии катализатора.
- Уравнение реакции: C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 + H2O
- 1 моль бензола превращается в 1 моль нитробензола.
2. Превращение нитробензола в анилин:
- Нитробензол (C6H5NO2) восстанавливают гидрирующей средой, например, под действием металлического катализатора (например, Pt, Ni) и соляной кислоты (HCl).
- Уравнение реакции: C6H5NO2 + 6H2 → C6H5NH2 + 2H2O
- 1 моль нитробензола превращается в 1 моль анилина.
Теперь, чтобы вычислить количество вещества (в молях) и массу (в граммах) каждого продукта, мы должны использовать мольные массы веществ и перевести массу бензола в количество вещества.
Масса бензола = 39 г
Мольная масса бензола = 78 г/моль
1. Количество вещества бензола:
Моль = Масса / Мольная масса = 39 г / 78 г/моль = 0.5 моль
Масштабируем все значения в соответствии с этим количеством.
2. Количество вещества нитробензола:
1 моль бензола дает 1 моль нитробензола.
Количество вещества нитробензола = 0.5 моль
3. Количество вещества анилина:
1 моль нитробензола дает 1 моль анилина.
Количество вещества анилина = 0.5 моль
Теперь мы можем использовать массу мольных масс продуктов, чтобы вычислить их массу.
Мольная масса нитробензола = 123 г/моль
Масса нитробензола = Количество вещества x Мольная масса = 0.5 моль x 123 г/моль = 61.5 г
Мольная масса анилина = 93 г/моль
Масса анилина = Количество вещества x Мольная масса = 0.5 моль x 93 г/моль = 46.5 г
Доп. материал:
После превращения бензола в нитробензол, образуется 61.5 г нитробензола. Затем, после превращения нитробензола в анилин, образуется 46.5 г анилина.
Совет:
Чтобы лучше понять данную тему, рекомендуется узнать мольные массы веществ и изучить реакции, протекающие при превращении бензола в нитробензол и анилин.
Практика:
Помимо начального количества бензола в 39 г, сколько граммов вещества образуется, если вместо этого используются 80 г бензола?