1. Какой объём кислорода не принимал участие в реакции после сгорания смеси, содержащей 84 г циклопропана и 336 г кислорода?
2. Какой был выход продукта в результате каталитического гидрирования бензола массой 39 г, при котором образовалось 37,8 г циклогексана?
3. Какой был выход нитробензола после нитрирования 312 г бензола, при котором образовалось 319,8 г нитробензола?
2. Какой был выход продукта в результате каталитического гидрирования бензола массой 39 г, при котором образовалось 37,8 г циклогексана?
3. Какой был выход нитробензола после нитрирования 312 г бензола, при котором образовалось 319,8 г нитробензола?
Гоша
Задача 1. Для решения задачи, нам необходимо использовать связанные с соотношением массы и объема вещества. Сначала найдем количество вещества циклопропана и кислорода, используя их молярные массы.
Молярная масса циклопропана (C₃H₆) составляет 42 г/моль. Рассчитаем количество вещества циклопропана, используя его массу:
\[
n_{\text{ц}} = \frac{{\text{масса}}}{{\text{молярная масса}}}
\]
\[
n_{\text{ц}} = \frac{{84 \, \text{г}}}{{42 \, \text{г/моль}}} = 2 \, \text{моль}
\]
Молярная масса кислорода (O₂) составляет 32 г/моль. Рассчитаем количество вещества кислорода, используя его массу:
\[
n_{\text{к}} = \frac{{\text{масса}}}{{\text{молярная масса}}}
\]
\[
n_{\text{к}} = \frac{{336 \, \text{г}}}{{32 \, \text{г/моль}}} = 10,5 \, \text{моль}
\]
Теперь, чтобы узнать, сколько кислорода не участвовало в реакции, мы должны знать мольное соотношение между циклопропаном и кислородом в уравнении реакции сгорания. Уравнение реакции сгорания циклопропана (C₃H₆ + O₂ → CO₂ + H₂O) показывает, что на одну моль циклопропана требуется пять молей кислорода.
Таким образом, для 2 моль циклопропана, требуется 10 молей кислорода. Найдем количество кислорода, участвовавшего в реакции:
\[
n_{\text{реакции}} = 5 \cdot n_{\text{ц}} = 5 \cdot 2 \, \text{моль} = 10 \, \text{моль}
\]
Теперь найдем количество кислорода, которое не участвовало в реакции:
\[
n_{\text{неучаствующего \, кислорода}} = n_{\text{начальный}} - n_{\text{реакции}}
\]
\[
n_{\text{неучаствующего \, кислорода}} = n_{\text{к}} - n_{\text{реакции}} = 10,5 \, \text{моль} - 10 \, \text{моль} = 0,5 \, \text{моль}
\]
Наконец, чтобы найти объем неучаствующего кислорода, используем соотношение между количеством вещества и объемом:
\[
V = n \cdot V_m
\]
где \(V\) - объем, \(n\) - количество вещества, \(V_m\) - молярный объем (при стандартных условиях равен 22,4 л/моль).
\[
V_{\text{неучаствующего \, кислорода}} = n_{\text{неучаствующего \, кислорода}} \cdot V_m = 0,5 \, \text{моль} \cdot 22,4 \, \text{л/моль} = 11,2 \, \text{л}
\]
Таким образом, объем кислорода, не участвующего в реакции, составляет 11,2 л.
Задача 2. Для решения этой задачи, нам необходимо рассчитать процент выхода продукта, используя массы бензола и циклогексана.
Масса бензола равна 39 г, а масса образовавшегося циклогексана составляет 37,8 г.
Выход продукта определяется как отношение массы образованного продукта к массе исходного вещества, умноженное на 100%:
\[
\text{Выход (в \%)} = \left( \frac{\text{масса продукта}}{\text{масса исходного вещества}} \right) \cdot 100\%
\]
\[
\text{Выход (в \%)} = \left( \frac{37,8 \, \text{г}}{39 \, \text{г}} \right) \cdot 100\% \approx 97,23\%
\]
Таким образом, выход продукта составляет около 97,23%.
Задача 3. Для решения этой задачи также нужно рассчитать процент выхода продукта, используя массы бензола и нитробензола.
Масса бензола равна 312 г, а масса образовавшегося нитробензола составляет 319,8 г.
Выход продукта определяется таким же образом, как в предыдущей задаче:
\[
\text{Выход (в \%)} = \left( \frac{\text{масса продукта}}{\text{масса исходного вещества}} \right) \cdot 100\%
\]
\[
\text{Выход (в \%)} = \left( \frac{319,8 \, \text{г}}{312 \, \text{г}} \right) \cdot 100\% \approx 102,27\%
\]
Таким образом, выход нитробензола составляет около 102,27%.
Важно отметить, что проценты выхода могут превышать 100% из-за возможных погрешностей при взвешивании и других факторах, таких как наличие примесей.
Молярная масса циклопропана (C₃H₆) составляет 42 г/моль. Рассчитаем количество вещества циклопропана, используя его массу:
\[
n_{\text{ц}} = \frac{{\text{масса}}}{{\text{молярная масса}}}
\]
\[
n_{\text{ц}} = \frac{{84 \, \text{г}}}{{42 \, \text{г/моль}}} = 2 \, \text{моль}
\]
Молярная масса кислорода (O₂) составляет 32 г/моль. Рассчитаем количество вещества кислорода, используя его массу:
\[
n_{\text{к}} = \frac{{\text{масса}}}{{\text{молярная масса}}}
\]
\[
n_{\text{к}} = \frac{{336 \, \text{г}}}{{32 \, \text{г/моль}}} = 10,5 \, \text{моль}
\]
Теперь, чтобы узнать, сколько кислорода не участвовало в реакции, мы должны знать мольное соотношение между циклопропаном и кислородом в уравнении реакции сгорания. Уравнение реакции сгорания циклопропана (C₃H₆ + O₂ → CO₂ + H₂O) показывает, что на одну моль циклопропана требуется пять молей кислорода.
Таким образом, для 2 моль циклопропана, требуется 10 молей кислорода. Найдем количество кислорода, участвовавшего в реакции:
\[
n_{\text{реакции}} = 5 \cdot n_{\text{ц}} = 5 \cdot 2 \, \text{моль} = 10 \, \text{моль}
\]
Теперь найдем количество кислорода, которое не участвовало в реакции:
\[
n_{\text{неучаствующего \, кислорода}} = n_{\text{начальный}} - n_{\text{реакции}}
\]
\[
n_{\text{неучаствующего \, кислорода}} = n_{\text{к}} - n_{\text{реакции}} = 10,5 \, \text{моль} - 10 \, \text{моль} = 0,5 \, \text{моль}
\]
Наконец, чтобы найти объем неучаствующего кислорода, используем соотношение между количеством вещества и объемом:
\[
V = n \cdot V_m
\]
где \(V\) - объем, \(n\) - количество вещества, \(V_m\) - молярный объем (при стандартных условиях равен 22,4 л/моль).
\[
V_{\text{неучаствующего \, кислорода}} = n_{\text{неучаствующего \, кислорода}} \cdot V_m = 0,5 \, \text{моль} \cdot 22,4 \, \text{л/моль} = 11,2 \, \text{л}
\]
Таким образом, объем кислорода, не участвующего в реакции, составляет 11,2 л.
Задача 2. Для решения этой задачи, нам необходимо рассчитать процент выхода продукта, используя массы бензола и циклогексана.
Масса бензола равна 39 г, а масса образовавшегося циклогексана составляет 37,8 г.
Выход продукта определяется как отношение массы образованного продукта к массе исходного вещества, умноженное на 100%:
\[
\text{Выход (в \%)} = \left( \frac{\text{масса продукта}}{\text{масса исходного вещества}} \right) \cdot 100\%
\]
\[
\text{Выход (в \%)} = \left( \frac{37,8 \, \text{г}}{39 \, \text{г}} \right) \cdot 100\% \approx 97,23\%
\]
Таким образом, выход продукта составляет около 97,23%.
Задача 3. Для решения этой задачи также нужно рассчитать процент выхода продукта, используя массы бензола и нитробензола.
Масса бензола равна 312 г, а масса образовавшегося нитробензола составляет 319,8 г.
Выход продукта определяется таким же образом, как в предыдущей задаче:
\[
\text{Выход (в \%)} = \left( \frac{\text{масса продукта}}{\text{масса исходного вещества}} \right) \cdot 100\%
\]
\[
\text{Выход (в \%)} = \left( \frac{319,8 \, \text{г}}{312 \, \text{г}} \right) \cdot 100\% \approx 102,27\%
\]
Таким образом, выход нитробензола составляет около 102,27%.
Важно отметить, что проценты выхода могут превышать 100% из-за возможных погрешностей при взвешивании и других факторах, таких как наличие примесей.
Знаешь ответ?