Для определения практического выхода бензола из ацетилена необходимо рассчитать теоретический выход бензола на основе реакции, а затем сравнить его с фактическим выходом. Практический выход выражается в процентах и рассчитывается по следующей формуле:
Практический выход (%) = (Фактический выход / Теоретический выход) * 100%
Теперь рассмотрим шаги, необходимые для выполнения данного расчета:
- Определение реакции синтеза бензола: Бензол (C6H6) можно получить из ацетилена (C2H2) в результате реакции. Уравнение реакции выглядит следующим образом:
- Расчет теоретического выхода бензола: Для этого нужно узнать, сколько молей ацетилена содержится в 100 литрах при нормальных условиях (н.у.). При н.у. 1 моль газа занимает 22.4 литра.
- Количество молей ацетилена = Объем ацетилена / Объем 1 моля газа = 100 л / 22.4 л/моль ≈ 4.46 моль
- Определение теоретического выхода бензола: Из уравнения реакции видно, что 3 моля ацетилена дают 1 моль бензола. Таким образом, 4.46 моль ацетилена могут дать:
- Количество молей бензола = 4.46 моль C2H2 * (1 моль C6H6 / 3 моль C2H2) ≈ 1.49 моль C6H6
- Перевод молей бензола в граммы: Молярная масса бензола (C6H6) составляет 78 г/моль. Таким образом, теоретический выход в граммах будет равен:
- Теоретический выход (г) = 1.49 моль * 78 г/моль ≈ 116.22 г
- Расчет практического выхода бензола: Теперь, когда у нас есть фактический выход (40 г) и теоретический выход (116.22 г), мы можем рассчитать практический выход:
- Практический выход (%) = (40 г / 116.22 г) * 100% ≈ 34.4%
Таким образом, практический выход бензола из 100 литров ацетилена составляет примерно 34.4%.