Яка маса аніліну утворюється після реакції 247 грамів нітробензолу та 12 грамів водню, з урахуванням практичного

Содержание: Маса аніліну, утвореного після реакції нітробензолу та водню.

Пояснення: Для розв’язання цієї задачі спочатку потрібно зрозуміти хімічну реакцію, яка відбувається між нітробензолом (C6H5NO2) і воднем (H2).

Будучи зазначеною задачею, реакція, що відбувається, має наступний вигляд:
C6H5NO2 + 6H2 → C6H5NH2 + 2H2O

За реакцією один молекула нітробензолу реагує з шістьомолекулярними субстанціями водню, утворюючи одну молекулу аніліну (C6H5NH2) і дві молекули води (H2O).

Спочатку ми вираховуємо молекулярний відношення кількостей між нітробензолом і аніліном. Прирівняємо коефіцієнти реагентів у збалансованій хімічній реакції:
1 моль C6H5NO2 + 6 молей H2 → 1 моль C6H5NH2 + 2 молі води

За заданою кількістю 247 г нітробензолу, ми можемо перетворити його в молі (використовуючи молярну масу), використовуючи формулу: n = m/M, де n - кількість моль, m - маса, а M - молярна маса.

Таким чином, ми маємо:
Кількість молей нітробензолу = Маса нітробензолу / Молярна маса нітробензолу
Кількість молей нітробензолу = 247 г / 123.11 г/моль (молярна маса C6H5NO2)

Після цього, ми порівнюємо коефіцієнти реагентів на хімічну реакцію і можемо зрозуміти, що 1 моль C6H5NO2 буде утворювати 1 моль аніліну. Отже, молі C6H5NH2 буде так само, як і кількість молей нітробензолу.

На практиці, реакція не завершується з 100% виходом. Умова задачі зазначає, що ми маємо врахувати практичний вихід. Нехай практичний вихід становить X. Тоді практична кількість молярних C6H5NH2 буде:
Практична кількість молей C6H5NH2 = X * (кількість молей C6H5NO2)

Далі, ми можемо розрахувати масу аніліну за допомогою формули m = n * M, де m - маса, n - кількість моль, M - молярна маса:
Маса аніліну = Практична кількість молей C6H5NH2 * Молярна маса C6H5NH2

Підставляємо практичну кількість молей C6H5NH2 з попереднього обчислення й розв’язуємо задачу.

Приклад використання:
У цій задачі, ми маємо 247 г нітробензолу та 12 г водню. Задача полягає в тому, щоб вирахувати масу аніліну, який утворюється після реакції, з урахуванням практичного виходу.

Завдання: Знайти масу утвореного аніліну з реакції 247 г нітробензолу та 12 г водню, з урахуванням практичного виходу X = 0,85. Коефіцієнт маси аніліну дорівнює 93,13 г/моль.

Разъяснение: Дана задача связана с химией, конкретнее, с реакцией превращения нитробензола и водорода в анилин. Чтобы решить эту задачу, нам потребуется знание молекулярных масс и уравнений реакции.

Анилин образуется из нитробензола и водорода при процессе гидрирования. Уравнение этой реакции можно записать следующим образом:
C₆H₅NO₂ + 6H₂ → C₆H₅NH₂ + 2H₂O

Из уравнения видно, что каждый молекула нитробензола реагирует с 6 молекулами водорода, образуя одну молекулу анилина и две молекулы воды. Теперь вычислим количество вещества в исходных реагентах:

Молярная масса нитробензола (C₆H₅NO₂) равна 123 г/моль.
Молярная масса водорода (H₂) равна 2 г/моль.

Теперь можем перейти к решению задачи. Сначала найдем количество вещества нитробензола и водорода:
Количество вещества нитробензола = масса нитробензола / молярная масса нитробензола = 247 г / 123 г/моль = 2 моль
Количество вещества водорода = масса водорода / молярная масса водорода = 12 г / 2 г/моль = 6 моль

Так как нитробензол и водород реагируют в соотношении 1:6, то необходимо учесть это соотношение при расчете количества анилина. В этом случае количество вещества анилина будет равно количеству вещества нитробензола, умноженному на соотношение между анилином и нитробензолом в уравнении реакции:
Количество вещества анилина = количество вещества нитробензола * (1 моль анилина / 1 моль нитробензола) = 2 моля * (1 моль анилина / 1 моль нитробензола) = 2 моля * 1 моль анилина / 1 моль нитробензола = 2 моля анилина

Теперь можно вычислить массу анилина, зная его количество вещества и молярную массу:
Масса анилина = количество вещества анилина * молярная масса анилина = 2 моля * 93 г/моль = 186 г

Ответ: Масса анилина, образующегося при реакции, составляет 186 г.

Совет: Для успешного решения задач по химии важно хорошо знать уравнения реакций, молярные массы веществ и уметь применять соотношения между количеством веществ. Помимо этого, не забывайте обратить внимание на выделяющиеся ключевые слова в задаче, которые помогут вам правильно интерпретировать данные и выбрать соответствующие формулы и уравнения.

Задача на проверку: Найдите массу анилина, образующегося при реакции 360 г нитробензола и 18 г водорода. Учтите практический выход реакции составляющий 85%.