Question

Помогите с задачей по химии пожалуйста!

Из технического карбида кальция массой 120г, содержащего 20% примесей, в четыре стадии получили анилин. Напишите уравнения реакций, необходимых для получения анилина, и рассчитайте массу анилина, если общий выход составляет 75%.

Answer 1

Дано:

m(р-ра CaC₂) = 120 гр

ω(примесей) = 20%

ηвых = 75%

-------------------------------------

Найти:

m(C₆H₅NH₂) - ?

Решение:

1) Запишем все реакций в 4-х стадиях получения анилина:

1. CaC₂ + 2H₂O → CH≡CH + Ca(OH)₂
2. CH≡CH (Cакт. t) → C₆H₆
3. C₆H₆ + HNO₃ ( H₂SO₄(конц.) ) → C₆H₅-NO₂ + H₂O
4. C₆H₅-NO₂ + 3H₂ → C₆H₅-NH₂ + 2H₂O

2) Для начала мы найдем массовую долу карбида кальция:

ω(CaC₂) = 100% - ω(примесей) = 100% - 20% = 80%

3) Далее находим массу карбида кальция:

m(CaC₂) = m(р-ра CaC₂)×ω(CaC₂)/100% = 120 гр × 80%/100% = 120 гр × 0,8 = 96 гр

4) Находим количество вещества карбида кальция а потом количество вещества анилина:

M(CaC₂) = 40+12×2 = 40+24 = 64 гр/моль

n(CaC₂) = m(CaC₂)/M(CaC₂) = 96 гр/64 гр/моль = 1,5 моль ⇒

1. n(CH≡CH) = n(CaC₂) = 1,5 моль
2. n(C₆H₆) = n(CH≡CH) = 1,5 моль
3. n(C₆H₅NO₂) = n(C₆H₆) = 1,5 моль
4. n(C₆H₅NH₂) = n(C₆H₅NO₂) = 1,5 моль

5) Далее находим массу теоретического анилина:

M(C₆H₅NH₂) = 12×6+1×5+14+1×2 = 72+5+14+2 = 93 гр/моль

m теор(C₆H₅NH₂) = n(C₆H₅NH₂) × M(C₆H₅NH₂) = 1,5 моль × 93 гр/моль = 139,5 гр

6) Теперь находим массу практическую при помощи массовой доли выхода продукта реакций:

ηвых = m практ.(C₆H₅NH₂)/m теор(C₆H₅NH₂) × 100% ⇒ m практ.(C₆H₅NH₂) = m теор(C₆H₅NH₂) × ηвых/100% = 139,5 гр × 75%/100% = 139,5 гр × 0,75 =  104,625 гр ≈ 104,63 гр ⇒ m(C₆H₅NH₂) = m практ.(C₆H₅NH₂) = 104,63 гр

Ответ: m(C₆H₅NH₂) = 104,63 гр