Какова массовая доля (в %) выхода продукта реакции при нитровании 18 г этана с помощью азотной кислоты, если было получено 36 г нитроэтана?

Химия 11 класс Тематика: Химические реакции и выход продуктов массовая доля выхода продукта нитрование этана азотная кислота 36 г нитроэтана химия 11 класс Новый

Для решения данной задачи необходимо определить массовую долю выхода продукта реакции. Для этого следуем следующим шагам:

1. Определим теоретическую массу продукта реакции.

   Сначала нужно выяснить, сколько нитроэтана можно получить из 18 г этана. Реакция нитрования этана выглядит следующим образом:

   C2H6 + HNO3 → C2H5NO2 + H2O

   Из уравнения видно, что 1 моль этана (C2H6) реагирует с 1 моль азотной кислоты (HNO3) для получения 1 моля нитроэтана (C2H5NO2).

2. Найдем количество молей этана.

   Молярная масса этана (C2H6) составляет:

   • Углерод (C) = 12 г/моль, 2 углерода = 24 г
   • Водород (H) = 1 г/моль, 6 водородов = 6 г
   • Итого: 24 г + 6 г = 30 г/моль

   Теперь найдем количество молей этана в 18 г:

   Количество молей = масса / молярная масса = 18 г / 30 г/моль = 0,6 моль.

3. Определим массу нитроэтана, которую можно получить.

   Молярная масса нитроэтана (C2H5NO2) составляет:

   • Углерод (C) = 12 г/моль, 2 углерода = 24 г
   • Водород (H) = 1 г/моль, 5 водородов = 5 г
   • Азот (N) = 14 г/моль, 1 азот = 14 г
   • Кислород (O) = 16 г/моль, 2 кислорода = 32 г
   • Итого: 24 г + 5 г + 14 г + 32 г = 75 г/моль

   Так как из 1 моль этана получается 1 моль нитроэтана, то из 0,6 моль этана получится 0,6 моль нитроэтана. Теперь найдем массу нитроэтана:

   Масса нитроэтана = количество молей * молярная масса = 0,6 моль * 75 г/моль = 45 г.

4. Теперь рассчитаем выход продукта реакции.

   Выход продукта реакции (в %) можно рассчитать по формуле:

   Выход (%) = (масса полученного продукта / теоретическая масса продукта) * 100%

   Подставим наши значения:

   Выход (%) = (36 г / 45 г) * 100% = 80%.

Таким образом, массовая доля выхода продукта реакции составляет 80%.