Дано: ρ(C6H6)=0,9 г/мл, mпракт.(C6H5NO2)=61 г, η(C6H5NO2)=90%
Найти: Vпракт.(C6H6)-?
Решение
1-й способ
1. Рассчитываем массу нитробензола теоретического.
mтеор.(C6H5NO2)=mпракт..(C6H5NO2):η(C6H5NO2)•100%=61 г : 90% • 100%=67,8 г
2. Количество вещества нитробензола рассчитываем по формуле: ʋ=m/M, где M ― молярная масса.
M(C6H5NO2)=123 г/моль
ʋ(C6H5NO2)=m(C6H5NO2)/M(C6H5NO2)=67,8 г : 123 г/моль=0,551 моль
3. Составляем химическое уравнение: C6H6 + HNO3 ⟶ C6H5NO2 + H2O
По уравнению реакции ʋ(C6H6):ʋ(C6H5NO2)=1:1, количества вещества одинаковые, поэтому:
ʋ(C6H6)=ʋ(C6H5NO2)=0,551 кмоль
4. Вычисляем массу бензола количеством вещества 1 моль по формуле: m=ʋ•M
M(C6H6)=78 г/моль
m(C6H6)=ʋ(C6H6)•M(C6H6)=0,551 моль • 78 г/моль=43 г
5. Вычисляем объём бензола:
V(C6H6)=m(C6H6)/ρ(C6H6)=43 г : 0,9 г/мл=38,7 мл
2-й способ
1. Рассчитываем массу нитробензола теоретического.
mтеор.(C6H5NO2)=mпракт..(C6H5NO2):η(C6H5NO2)•100%=61 г : 90% • 100%=67,8 г
1. Составляем химическое уравнение:
х г 67,8 г
C6H6 + HNO3 ⟶ C6H5NO2 + H2O
78 г 123 г
Над формулами соединений C6H6 и C6H5NO2 записываем неизвестную массу бензола (х г) и вычисленную массу нитробензола (67,8 г), а под формулами соединений ― массы количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении.
M(C6H6)=78 г/моль, поэтому масса 1 моль=78 г
M(C6H5NO2)=123 г/моль, поэтому масса 1 моль=123 г
Массу бензола рассчитываем с помощью пропорции:
х г / 78 г = 67,8 г/ 123 г, отсюда
х=m(C6H6)=79 г • 67,8 г : 123 г=43 г
2. Вычисляем объём бензола:
V(C6H6)=m(C6H6)/ρ(C6H6)=43 г : 0,9 г/мл=38,7 мл
Ответ: V(C6H6)=47,8 мл