Какова возможная масса бензола, получаемого при синтезе зелинского с использованием ацетилена, полученного

Содержание вопроса: Бензол и синтез Зелинского

Пояснение:

Синтез Зелинского - это химическая реакция, при которой ацетилен (этин) превращается в бензол. Чтобы решить данную задачу, нужно знать, как конвертировать метан в ацетилен, а затем ацетилен в бензол.

1. Сначала определим, сколько молекул метана содержится в 1 кубическом метре природного газа:
- Стандартный объемный состав природного газа: 95% метана, 5% прочих газов
- Таким образом, 1 кубический метр природного газа содержит 0,95 моль метана.

2. Выясним, сколько молекул ацетилена можно получить из 0,95 моль метана:
- Химическое уравнение реакции превращения метана в ацетилен:
CH4 + 2H2O -> C2H2 + 4H2
- Коэффициент превращения метана в ацетилен равен 1:1
- Таким образом, 0,95 моль метана превратятся в 0,95 моль ацетилена.

3. Определим, сколько молекул бензола можно получить из 0,95 моль ацетилена:
- Химическое уравнение реакции превращения ацетилена в бензол:
3C2H2 -> C6H6
- Коэффициент превращения ацетилена в бензол равен 3:1
- Таким образом, 0,95 моль ацетилена превратятся в 0,317 моль бензола.

4. Определим массу бензола, полученного из 0,317 моль:
- Для этого нужно знать молярную массу бензола, которая равна примерно 78 г/моль.
- По формуле: масса = мольные х граммовые х молярная масса
- Масса бензола = 0,317 моль × 78 г/моль = 24,726 г.

Пример:

Задача: Какова возможная масса бензола, получаемого при синтезе Зелинского с использованием ацетилена, полученного из 1 кубического метра природного газа, содержащего 95% метана, если выход продукта на каждом этапе процесса составляет 80%?

Шаг 1: Определяем мольное количество метана в 1 кубическом метре природного газа - это 0,95 моль.

Шаг 2: Преобразуем 0,95 моль метана в ацетилен. Поскольку выход продукта составляет 80%, мы получаем 0,95 × 0,8 = 0,76 моль ацетилена.

Шаг 3: Преобразуем 0,76 моль ацетилена в бензол. Поскольку выход продукта составляет 80%, мы получаем 0,76 × 0,8 = 0,608 моль бензола.

Шаг 4: Определяем массу бензола. Масса бензола = 0,608 моль × 78 г/моль = 47,504 г.

Таким образом, возможная масса бензола, получаемого при синтезе Зелинского, составляет примерно 47,504 г.

Совет:

- Понимать основные принципы реакций и конвертации веществ поможет углубленное изучение органической химии и химических реакций.
- Важно знать химические уравнения реакций для каждого этапа процесса.
- Регулярно решайте задачи и практикуйтесь в конвертации веществ, чтобы запомнить основные принципы и формулы.

Дополнительное задание:

Если при синтезе Зелинского с использованием ацетилена, полученного из 2 кубических метров природного газа, содержащего 85% метана, выход продукта на каждом этапе процесса составляет 75%, какова будет масса бензола, полученного в результате? (Учтите, что молярная масса бензола равна примерно 78 г/моль)