На восстановление нитробензола израсходовали 5,6 л водорода (н. у.), при этом получили 10 г

Ответы на вопрос

Отвечает Рек Илья.

Для расчёта выхода анилина от теоретически возможного, нужно последовательно решить несколько задач: определить, сколько анилина можно было бы получить теоретически из данного количества водорода, и сравнить это с фактически полученной массой анилина.

1. Уравнение реакции восстановления нитробензола до анилина:

\text{C}_6\text{H}_5\text{NO}_2 + 3\text{H}_2 \rightarrow \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 + 2\text{H}_2\text{O}

Из уравнения видно, что 1 моль нитробензола реагирует с 3 молями водорода, давая 1 моль анилина.

2. Найдём количество молей водорода:

Объём водорода — 5,6 л при н.у. (нормальных условиях). При н.у. 1 моль газа занимает 22,4 л, следовательно:

n(\text{H}_2) = \frac{5{,}6}{22{,}4} = 0{,}25 \text{ моль}

3. Рассчитаем теоретическое количество анилина:

По уравнению реакции:
3 моль H₂ → 1 моль анилина
Тогда 0,25 моль H₂ → $\frac{0,25}{3} \approx 0,0833$ моль анилина

4. Переведём количество молей анилина в массу:

Молярная масса анилина (C₆H₅NH₂):

6 \times 12 + 5 \times 1 + 14 + 1 \times 2 = 93 \text{ г/моль}

m_{\text{теор}} = 0{,}0833 \times 93 \approx 7{,}75 \text{ г}

5. Рассчитаем выход по формуле:

Фактически получено — 10 г.
Теоретически возможно — 7,75 г.

\text{Выход} = \frac{m_{\text{факт}}}{m_{\text{теор}}} \times 100\% = \frac{10}{7{,}75} \times 100\% \approx 129\%

Ответ:

Выход анилина от теоретически возможного составляет примерно 129%, что указывает либо на ошибку в измерениях, либо на то, что в реакцию был введён избыток нитробензола, а водород не был лимитирующим реагентом. В рамках расчёта по водороду, теоретически невозможно получить больше 7,75 г анилина, поэтому реальный выход не может превышать 100%.

На восстановление нитробензола израсходовали 5,6 л водорода (н. у.), при этом получили 10 г анилина. Каков выход анилина от теоретически возможного?