С2. При окислении 650мл пропанола-2 плотностью 0,8г/мл с массовой долей 75% получили 300г кетона - пропанона-2. Вычислите выход продукта от теоретически ожидаемого.
Ответы
Для решения этой задачи необходимо вычислить количество пропанола-2, использованного в реакции, затем вычислить количество кетона, которое можно было бы получить, если бы все пропанол-2 был окислен до кетона. Затем можно вычислить выход продукта по формуле:
Выход продукта = (фактически полученное количество продукта / теоретически ожидаемое количество продукта) * 100%
Теоретически ожидаемое количество продукта можно вычислить по уравнению реакции:
C3H8O + O2 → C3H6O + H2O
1 моль пропанола-2 (C3H8O) соответствует 1 моль кетона - пропанона-2 (C3H6O). Массовая доля пропанола-2 составляет 75%, следовательно, масса пропанола-2 в реакционной смеси равна:
m(C3H8O) = V * ρ * X = 650 мл * 0,8 г/мл * 0,75 = 390 г
Количество пропанола-2, используемого в реакции, можно вычислить по молярной массе пропанола-2:
n(C3H8O) = m(C3H8O) / M(C3H8O) = 390 г / 60 г/моль = 6,5 моль
Теоретически ожидаемое количество кетона равно количеству использованного пропанола-2:
n(C3H6O) = n(C3H8O) = 6,5 моль
Масса теоретически ожидаемого количества кетона равна:
m(C3H6O) = n(C3H6O) * M(C3H6O) = 6,5 моль * 58 г/моль = 377 г
Выход продукта можно вычислить по формуле:
Выход продукта = (фактически полученное количество продукта / теоретически ожидаемое количество продукта) * 100%
Выход продукта = (300 г / 377 г) * 100% = 79,6%
Таким образом, выход продукта от теоретически ожидаемого составляет 79,6%.