Fenyloaminę (anilinę) można otrzymać...- Zadanie 94: To jest chemia 2. Maturalne karty pracy. Zakres rozszerzony

Rozwiązanie

Zapisujemy równanie reakcji chemicznej nitrowania benzenu:

Obliczmy ile nitrobenzenu powstało w tej reakcji wiedząc, że dysponujemy 500 dm³ benzenu (d=0,874 g/cm³), a wydajność tej reakcji wynosiła 70%

$M_{C_{6} H_{6}} = 78 \frac{g}{m o l}$

$M_{C_{6} H_{5} N O_{2}} = 123 \frac{g}{m o l}$

Znając gęstość oraz objętość benzenu obliczamy początkową masę benzenu użytego do reakcji, w tym celu korzystamy i przekształcamy wzór na gęstość:

$d = \frac{m}{V} \to m = d \cdot V$

$m = 0, 874 \frac{g}{c m ^{3}} \cdot 500 d m^{3} = 500000 c m^{3} \cdot 0, 874 \frac{g}{c m ^{3}} = 437000 g$

Wiemy, że z 78 g powstaje 123 g nitrobenzenu. Obliczmy ile nitrobenzenu powstanie z 437000 g benzenu:

$78 g C_{6} H_{6} - 123 g C_{6} H_{5} N O_{2}$

$437000 g C_{6} H_{6} - x g C_{6} H_{5} N O_{2}$

$x = \frac{437000 g \cdot 123 g}{78 g} = 689115, 4 g$

Taka ilość nitrobenzenu powstałaby przy 100% wydajności, obliczmy ile więc nitrobenzenu powstało przy 70% wydajności:

$689115, 4 g - 100 %$

$x - 70 %$

$x = \frac{70 % \cdot 689115 , 4 g}{100 %} = 482380, 78 g$

Powstało więc 482380,78g nitrobenzenu.

W kolejnym etapie zredukowano nitrobenzen i otrzymano anilinę. Proces zachodził zgodnie z równaniem reakcji:

$M_{C_{6} H_{5} N H_{2}} = 93 \frac{g}{m o l}$

Z równania reakcji wynika, że z 123 g nitrobenzenu powstaje 93 g aniliny. Obliczmy ile gramów aniliny powstanie z otrzymanego wcześniej nitrobenzenu:

$123 g C_{6} H_{5} N O_{2} - 93 g C_{6} H_{5} N H_{2}$

$482380, 78 g C_{6} H_{5} N O_{2} - x g C_{6} H_{5} N H_{2}$

$x = \frac{482380 , 78 g \cdot 93 g}{123 g} = 364726, 9 g C_{6} H_{5} N H_{2}$

Tyle aniliny powstałoby przy założeniu 100% wydajności reakcji. Wiemy jednak, że reakcja zaszła z wydajnością 65%. Obliczy ile zatem aniliny powstało:

$364726, 9 g C_{6} H_{5} N H_{2} - 100 %$

$x C_{6} H_{5} N H_{2} - 65 %$

$x = \frac{65 % \cdot 364726 , 9 g}{100 %} = 237072, 51 g = 237, 0 k g$

Odpowiedź: W wyniku powyższych przemian można otrzymać 237 kg aniliny.

Dominika Struzik

Nauczycielka chemii

Tutaj pojawi się lista Twoich książek

Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.

Wybierz dowolne rozwiązanie