дано:
- масса изопрена: 54,4 г
- выход реакции: 80 %
найти:
- массу 2-метил-1,4-дихлорбутана, необходимую для получения изопрена
решение:
1. Запишем уравнение реакции. При действии избытка спиртового раствора гидроксида калия на 2-метил-1,4-дихлорбутан (C5H10Cl2) происходит реакция дегидрохлорирования, в результате которой образуется изопрен (C5H8):
C5H10Cl2 + 2 KOH → C5H8 + 2 KCl + 2 H2O
2. Найдем теоретическую массу изопрена, которая могла бы быть получена при 100% выходе. Используем формулу:
теоретическая масса изопрена = масса / (выход / 100)
теоретическая масса изопрена = 54,4 г / (80 / 100) = 54,4 г / 0,8 = 68 г
3. Теперь найдем молярную массу изопрена (C5H8):
C: 12 г/моль * 5 = 60 г/моль
H: 1 г/моль * 8 = 8 г/моль
Общая молярная масса изопрена = 60 г/моль + 8 г/моль = 68 г/моль
4. По реакции дегидрохлорирования 1 моль 2-метил-1,4-дихлорбутана дает 1 моль изопрена. Следовательно, нам нужно столько же молей 2-метил-1,4-дихлорбутана, сколько моль изопрена:
n(изопрен) = масса / молярная масса = 68 г / 68 г/моль = 1 моль
5. Найдем молярную массу 2-метил-1,4-дихлорбутана (C5H10Cl2):
C: 12 г/моль * 5 = 60 г/моль
H: 1 г/моль * 10 = 10 г/моль
Cl: 35,5 г/моль * 2 = 71 г/моль
Общая молярная масса 2-метил-1,4-дихлорбутана = 60 г/моль + 10 г/моль + 71 г/моль = 141 г/моль
6. Теперь найдем массу 2-метил-1,4-дихлорбутана, необходимую для получения 1 моль изопрена:
масса 2-метил-1,4-дихлорбутана = n(2-метил-1,4-дихлорбутан) * молярная масса = 1 моль * 141 г/моль = 141 г
7. Учитывая выход реакции, найдем необходимую массу 2-метил-1,4-дихлорбутана:
масса 2-метил-1,4-дихлорбутана = масса необходимого продукта / (выход / 100) = 141 г / (80 / 100) = 141 г / 0,8 = 176,25 г
ответ:
Масса 2-метил-1,4-дихлорбутана, необходимая для получения изопрена массой 54,4 г, составит 176,25 г.