Вычислите массовую долю циклогексана в образце бензола, если 8 г этой смеси может абсорбировать 6,72 л водорода (н.у

Данная задача требует вычисления массовой доли циклогексана в образце бензола на основе данных о количестве абсорбированного водорода при гидрировании реакции. Давайте разберемся в решении этой задачи.

Шаг 1: Найдем количество вещества гидрированного водорода.
Для этого воспользуемся уравнением гидрирования реакции:
\[C_6H_6 + 3H_2 \rightarrow C_6H_{12}\]

Согласно уравнению реакции, на каждую молекулу бензола требуется 3 молекулы водорода для полного гидрирования.

Масса гидрированного водорода, который абсорбирует образец, равна 6,72 л (н.у) для 8 г бензола.

Для расчета количества вещества водорода воспользуемся уравнением идеального газа: PV = nRT.

Условия для газа, которым является водород в этой задаче:
P = 1 атм (при нормальных условиях)
V = 6,72 л (н.у)
R = 0,0821 атм·л/К·моль (универсальная газовая постоянная для идеальных газов)
T = 273,15 К (температура при нормальных условиях)

Подставим значения в уравнение и найдем количество вещества водорода:
\[PV = nRT \implies (1\, \text{атм}) \cdot (6,72\, \text{л}) = n \cdot (0,0821\, \text{атм}\cdot \text{л/К}\cdot\text{моль}) \cdot (273,15\, \text{К})\]
\[6,72 = 22,5n\]
\[n = \frac{6,72}{22,5}\]
\[n \approx 0,2984\, \text{моль}\]

Шаг 2: Рассчитаем количество вещества бензола.
Рассмотрим массу бензола, равную 8 г. Теперь нужно найти количество вещества бензола по формуле массы:
\[n = \frac{m}{M}\]

где:
n - количество вещества,
m - масса,
M - молярная масса.

Молярная масса бензола (C6H6) составляет 78 г/моль.

Подставим значения и найдем количество вещества бензола:
\[n = \frac{8}{78}\]
\[n \approx 0,1026\, \text{моль}\]

Шаг 3: Найдем массовую долю циклогексана в образце бензола.

Используем уравнение для расчета массовой доли:
\[X = \frac{n_{\text{циклогексана}}}{n_{\text{бензола}} + n_{\text{циклогексана}}}\]

где:
X - массовая доля,
n_циклогексана - количество вещества циклогексана,
n_бензола - количество вещества бензола.

Подставим значения и рассчитаем массовую долю:
\[X = \frac{0,2984}{0,2984 + 0,1026}\]
\[X \approx 0,7446\]

Таким образом, массовая доля циклогексана в образце бензола составляет около 0,7446 (или около 74,46%).