Какой объем жидкости бензола(плотность 0,9 г/мл) потребуется для получения 30,75 г. нитробензола,если выход продукта реакции состовляет 90% ?

Чтобы рассчитать объем бензола, необходимого для получения 30,75 г нитробензола при выходе реакции 90%, необходимо выполнить следующие шаги:

1. Запишем уравнение реакции нитрования бензола:

   $$C_6H_6 + HNO_3 \rightarrow C_6H_5NO_2 + H_2O$$

   В этой реакции 1 моль бензола реагирует с 1 молем азотной кислоты (HNO₃), образуя 1 моль нитробензола (C₆H₅NO₂).

2. Найдем количество нитробензола в молях: Молярная масса нитробензола (C₆H₅NO₂) составляет:

   $$M(C_6H_5NO_2) = 6 \times 12 + 5 \times 1 + 1 \times 14 + 2 \times 16 = 123 \text{ г/моль}$$

   Теперь рассчитаем количество нитробензола в молях:

   $$n(нитробензола) = \frac{30,75 \text{ г}}{123 \text{ г/моль}} = 0,25 \text{ моль}$$

3. Учитываем выход реакции: Выход реакции составляет 90%, то есть реальное количество продукта меньше на 10% по сравнению с теоретически возможным. Чтобы учесть это, найдем теоретическое количество нитробензола, которое могло бы образоваться при 100%-м выходе:

   $$n(теоретическое) = \frac{0,25}{0,9} = 0,278 \text{ моль}$$

4. Найдем количество бензола: Поскольку по уравнению реакции 1 моль бензола дает 1 моль нитробензола, то количество бензола, которое нужно для реакции, также составит 0,278 моль.

5. Найдем массу бензола: Молярная масса бензола (C₆H₆) равна:

   $$M(C_6H_6) = 6 \times 12 + 6 \times 1 = 78 \text{ г/моль}$$

   Рассчитаем массу бензола:

   $$m(бензола) = 0,278 \text{ моль} \times 78 \text{ г/моль} = 21,68 \text{ г}$$

6. Найдем объем бензола: Плотность бензола дана: $\rho = 0,9 \text{ г/мл}$. Объем вещества можно найти по формуле:

   $$V = \frac{m}{\rho}$$

   Подставляем значения:

   $$V(бензола) = \frac{21,68 \text{ г}}{0,9 \text{ г/мл}} \approx 24,09 \text{ мл}$$

Таким образом, для получения 30,75 г нитробензола при выходе реакции 90% потребуется около 24,09 мл бензола.