При нитровании бензола получено 117 г мононитропроизводного. Найдите массу бензола, вступившего в реакцию, если массовая доля выхода продукта реакции составила 72%.
Для решения задачи найдем массу бензола, который вступил в реакцию, используя данные о массовой доле выхода продукта.
Обозначим массу бензола как m m m.
Согласно условию, получено 117 г мононитропроизводного, и масса выхода составила 72%. Это означает, что 117 г составляют 72% от теоретически возможного максимума продукта, который мы можем получить из массы бензола. Мы можем записать уравнение:
где mмакс m_{\text{макс}} mмакс — это теоретическая максимальная масса мононитропроизводного, которая может быть получена из бензола.
Из химии известно, что при нитровании одного моля бензола образуется один моль мононитропроизводного. Поэтому можно записать:
m<em>макс=m⋅m</em>нитропроизводногоmбензола
m<em>{\text{макс}} = m \cdot \frac{m</em>{\text{нитропроизводного}}}{m_{\text{бензола}}} m<em>макс=m⋅mбензолаm</em>нитропроизводного
Молярная масса бензола (C6H6) (C_6H_6) (C6H6) составляет примерно 78 г/моль, а молярная масса нитробензола мононитропроизводногомононитропроизводногомононитропроизводного составляет примерно 123 г/моль. Тогда:
mмакс=m⋅12378
m_{\text{макс}} = m \cdot \frac{123}{78} mмакс=m⋅78123
Для решения задачи найдем массу бензола, который вступил в реакцию, используя данные о массовой доле выхода продукта.
Обозначим массу бензола как m m m.
Согласно условию, получено 117 г мононитропроизводного, и масса выхода составила 72%. Это означает, что 117 г составляют 72% от теоретически возможного максимума продукта, который мы можем получить из массы бензола. Мы можем записать уравнение:
0.72⋅mмакс=117 0.72 \cdot m_{\text{макс}} = 117
0.72⋅mмакс =117
где mмакс m_{\text{макс}} mмакс — это теоретическая максимальная масса мононитропроизводного, которая может быть получена из бензола.
Из химии известно, что при нитровании одного моля бензола образуется один моль мононитропроизводного. Поэтому можно записать:m<em>макс=m⋅m</em>нитропроизводногоmбензола m<em>{\text{макс}} = m \cdot \frac{m</em>{\text{нитропроизводного}}}{m_{\text{бензола}}}
m<em>макс=m⋅mбензола m</em>нитропроизводного
Молярная масса бензола (C6H6) (C_6H_6) (C6 H6 ) составляет примерно 78 г/моль, а молярная масса нитробензола мононитропроизводногомононитропроизводногомононитропроизводного составляет примерно 123 г/моль. Тогда:
mмакс=m⋅12378 m_{\text{макс}} = m \cdot \frac{123}{78}
Подставим это выражение в первое уравнение:mмакс =m⋅78123
0.72⋅(m⋅12378)=117 0.72 \cdot \left( m \cdot \frac{123}{78} \right) = 117
0.72⋅(m⋅78123 )=117
Теперь выразим m m m:
m⋅12378=1170.72 m \cdot \frac{123}{78} = \frac{117}{0.72}
Посчитаем правую часть:m⋅78123 =0.72117
1170.72≈162.5 \frac{117}{0.72} \approx 162.5
Теперь выразим m m m:0.72117 ≈162.5
m⋅12378=162.5 ⟹ m=162.5⋅78123 m \cdot \frac{123}{78} = 162.5 \implies m = \frac{162.5 \cdot 78}{123}
Проводим вычисления:m⋅78123 =162.5⟹m=123162.5⋅78
m≈12615123≈102.5 m \approx \frac{12615}{123} \approx 102.5
m≈12312615 ≈102.5
Таким образом, масса бензола, вступившего в реакцию, составила примерно 102.5 г.