Якій масі аніліну відповідає утворення з 247 грамів нітробензолу та 12 грамів водню, якщо процес має практичний вихід

Пояснення: Щоб вирішити цю задачу, спершу визначимо масу аніліну, використовуючи реакційну рівність між нітробензолом (C₆H₅NO₂) і аніліном (C₆H₅NH₂). З рівняння його реакції можна бачити, що на одну молекулу нітробензолу ініть виделяється 1 молекула аніліну та 1 молекула води. Спочатку, знайдемо мольну масу нітробензолу:

M(C₆H₅NO₂) = 12.0107 * 6 + 1.00784 * 1 + 14.0067 + 15.999 * 2 = 123.1132 г / моль

Молярна маса водню (H₂) обчислюється як:

M(H₂) = 1.00784 * 2 = 2.01568 г / моль

Потім слід обчислити масу присутнього водню:

Маса водню = маса водню * (відсоток / 100) = 12 г * (90 / 100) = 10.8 г

Тепер, ми можемо визначити молі аніліну та води встановивши відношення між масою нітробензолу, аніліну та води:

молі аніліну = маса нітробензолу * (1 моль аніліну / 1 моль нітробензолу) = 247 г / 123.1132 г/моль = 2 моль

молі води = маса води * (1 моль води / 2 моль води) = 10.8 г / 2.01568 г/моль = 5.368 моль

Оскільки на одну молекулу нітробензолу утворюється 1 молекула аніліну та 1 молекула води, кількість молей аніліну дорівнює 2 молям нітробензолу. Тому, маса аніліну:

Маса аніліну = маса аніліну * (2 моля аніліну / 1 моль аніліну) = 123.1132 г/моль * 2 моль = 246.2264 г

Отже, маса аніліну відповідає 246.2264 грама.

Приклад використання: Послідовний розрахунок нам допоміг знайти, що маса аніліну відповідає 246.2264 грама при заданій масі нітробензолу (247 г) та води (12 г) з вихідним відсотком 90%.

Рекомендації: Щоб легше розібратись у таких задачах, слід уважно прочитати умову, з’ясувати, які реакції відбуваються, та встановити реакційну рівність. Добре знайомство з молярною масою речовин важливо для розрахунку кількості речовини в задачах цього типу. Деякі речовини можуть випаровуватися або розкладатися під час процесу, тому враховуйте вихідні відсотки.

Вправа: Якщо маса нітробензолу становить 350 г, а вихід процесу становить 80%, яку масу аніліну утвориться?