Кількість аніліну, яку добули під час відновлення нітробензену, становить 827,7 г. Яким був обсяг використаного водню

Для решения данной задачи нам необходимо использовать реакционное уравнение баланса и применить знания о законе сохранения массы и доле выхода продукта.

Реакция, описывающая процесс восстановления нитробензена в анилин, выглядит следующим образом:

\[
\text{{C6H5NO2 + 6H2 -> C6H5NH2 + 2H2O}}
\]

По данному уравнению, чтобы восстановить 1 моль нитробензена (C6H5NO2), необходимо использовать 6 молей водорода (H2). Зная массу анилина (827,7 г) и долю выхода продукта (89%), мы можем определить массу теоретически возможного анилина.

Доля вихід аниліну можна обчислити, поділив масу аниліну на масу аниліну за наявності 99% вихіду продукту (100% - 99% = 1% втрати):

\[
\text{{Доля вихіду аниліну}} = \frac{{\text{{Маса аниліну}}}}{{\text{{Маса аниліну із 99% вихіду}}}} \cdot 100\%
\]

\[
\text{{Доля вихіду аниліну}} = \frac{{827,7}}{{\text{{Маса аниліну із 99% вихіду}}}} \cdot 100\% = 89\%
\]

Тепер рішим рівняння відношення, щоб знайти масу аниліну із 99% вихіду:

\[
\text{{Доля вихіду аниліну із 99% вихіду}} = \frac{{827,7\text{{ г}}}}{{\text{{Маса аниліну із 99% вихіду}}}} \cdot 100\% = 89\%
\]

Щоб знайти масу аниліну при 99% вихіду, можемо скористатися пропорцією:

\[
\frac{{\text{{Маса аниліну з 99% вихіду}}}}{{1\text{{ моль аниліну}}}} = \frac{{\text{{Маса аниліну з 89% вихіду}}}}{{1\text{{ моль аниліну}}}}
\]

Отже,

\[
\text{{Маса аниліну з 99% вихіду}} = \text{{Маса аниліну з 89% вихіду}} \cdot \frac{{1\text{{ моль аниліну}}}}{{1\text{{ моль аниліну}}}}
\]

З нашої пропорції отримуємо,

\[
\text{{Маса аниліну з 99% вихіду}} = \left( \frac{{\text{{Маса аниліну з 89% вихіду}}}}{{1\text{{ моль аниліну}}}} \right) \cdot 1\text{{ моль аниліну}}
\]

Пропорція може бути спрощена до:

\[
\text{{Маса аниліну з 99% вихіду}} = \text{{Маса аниліну з 89% вихіду}}
\]

Підставимо відомі дані в цю формулу:

\[
\text{{Маса аниліну з 99% вихіду}} = 827.7\text{{ г}}
\]

Отже, з наших обчислень маємо:

\[
\text{{Маса аниліну з 99% вихіду}} = \text{{Маса аниліну з 89% вихіду}} = 827.7\text{{ г}}
\]

Тепер, знаючи, що маса аниліну з 99% вихіду становить 827.7 г, можемо обчислити обсяг використаного водню.

Кількість молей аниліну з 99% вихіду може бути визначена за допомогою формули:

\[
\text{{Кількість молей аниліну з 99% вихіду}} = \frac{{\text{{Маса аниліну з 99% вихіду}}}}{{\text{{Молярна маса аниліну}}}}
\]

Молярна маса аниліну (C6H5NH2) складає 93.128 г/моль.

Застосуємо відповідні числа:

\[
\text{{Кількість молей аниліну з 99% вихіду}} = \frac{{827.7\text{{ г}}}}{{93.128\text{{ г/моль}}}}
\]

Підставляючи ці числа в калькулятор, отримуємо:

\[
\text{{Кількість молей аниліну з 99% вихіду}} \approx 8.88\text{{ моль}}
\]

Тепер ми знаємо, що для одного моля нитробензена (C6H5NO2) потрібно використовувати 6 молей водню (H2).

Отже, кількість молей водню може бути обчислена за допомогою формули:

\[
\text{{Кількість молей водню}} = \text{{Кількість молей аниліну з 99% вихіду}} \times 6
\]

Підставимо відповідні числа:

\[
\text{{Кількість молей водню}} = 8.88\text{{ моль}} \times 6
\]

Обчислюючи це значення, ми отримаємо:

\[
\text{{Кількість молей водню}} = 53.28\text{{ моль}}
\]

Тепер, щоб знайти обсяг використаного водню, використовуємо формулу:

\[
\text{{Об"єм водню}} = \text{{Кількість молей водню}} \times \text{{Молярний об"єм водню}}
\]

Молярний об"єм водню (H2) дорівнює 22.4 л/моль.

Підставляємо відповідні числа:

\[
\text{{Об"єм водню}} = 53.28\text{{ моль}} \times 22.4\text{{ л/моль}}
\]

Обчислюючи це значення, ми отримаємо:

\[
\text{{Об"єм водню}} \approx 1193.472\text{{ л}}
\]

Отже, об"єм використаного водню у цій реакції становить приблизно 1193.472 л.