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%.