Вычислите выход продукта реакции (%), если при превращении бензола (C₆H₆) массой 7,8 г в циклогексан (C₆H₁₂) поглотился водород (H₂) объёмом (н.у.) 6,1 дм³.

Решение задачи

Напомню, что под выходом продукта реакции понимают отношение массы (объема, числа молей) практически полученного вещества к массе (объему, числу молей), теоретически рассчитанной по уравнению реакции.

Составим уравнение реакции получения циклогексана (C₆H₁₂):

Учитывая, что молярная масса бензола (C₆H₆) равна 78 г/моль, вычислим химическое количество бензола (C₆H₆) по формуле, устанавливающей связь между химическим количеством вещества и массой:

Получаем:

n (C₆H₆) = 7,8 г/78 г/моль = 0,1 (моль).

Учитывая, что водород (H₂) газ, вычислим химическое количество водорода (H₂) по формуле, устанавливающей связь между химическим количеством вещества и объемом:

n (H₂) = 6,1 л/22,4 моль/л = 0,27 (моль).

Таким образом, исходя из уравнения реакции теоретический выход циклогексана (C₆H₁₂) равен 0,1 моль.

Рассчитаем практический выход реакции:

0,27 моль H₂ участвует в получении моль C₆H₁₂

3 моль H₂ участвует в получении 1 моль C₆H₁₂

Откуда:

 

 

Итак, практический выход циклогексана (C₆H₁₂) составляет 0,09 моль.

Рассчитаем выход продукта реакции по формуле:

Получаем:

Ответ:

выход продукта реакции равен 90%.