При взаимодействии этана объемом 44,8 л (н. у. ) с азотной кислотой получен нитроэтан массой 102 г и практическим выходом

Question

При взаимодействии этана объемом 44,8 л (н. у. ) с азотной кислотой получен нитроэтан массой 102 г и практическим выходом

Elitemaster 09.02.2026 14:06

Ответы и вопросы пользователей

Калинина Мария Игоревна · Accepted Answer

Для решения задачи по определению выхода продукта реакции (реакция Коновалова) воспользуемся последовательным расчетом теоретической массы нитроэтана и сравнением её с фактической. 1. Уравнение реакции Реакция нитрования этана протекает по следующей схеме: $C_{2} H_{6} + H N O_{3} t, p C_{2} H_{5} N O_{2} + H_{2} O cap C sub 2 cap H sub 6 plus cap H cap N cap O sub 3 cap C sub 2 cap H sub 5 cap N cap O sub 2 plus cap H sub 2 cap O$ 2. Определение количества вещества этана Для расчета количества вещества ( $n n$ ) используем объем при нормальных условиях ( $V_{m} = 22, 4 cap V sub m equals 22 comma 4$ л/моль): $n (C_{2} H_{6}) = \frac{V}{V_{m}} = \frac{44, 8 л}{22, 4 л/моль} = 2 моль n open paren cap C sub 2 cap H sub 6 close paren equals the fraction with numerator cap V and denominator cap V sub m end-fraction equals the fraction with numerator 44 comma 8 л and denominator 22 comma 4 л/моль end-fraction equals 2 моль$ 3. Расчет теоретической массы нитроэтана Согласно уравнению реакции, из 1 моль этана образуется 1 моль нитроэтана ( $1 ∶ 1 1 colon 1$ ). Следовательно: $n_{т е о р} (C_{2} H_{5} N O_{2}) = n (C_{2} H_{6}) = 2 моль n sub т е о р end-sub open paren cap C sub 2 cap H sub 5 cap N cap O sub 2 close paren equals n open paren cap C sub 2 cap H sub 6 close paren equals 2 моль$ Рассчитаем молярную массу нитроэтана ( $C_{2} H_{5} N O_{2} cap C sub 2 cap H sub 5 cap N cap O sub 2$ ):

$M (C) = 12 г/моль cap M open paren cap C close paren equals 12 г/моль$ $M (H) = 1 г/моль cap M open paren cap H close paren equals 1 г/моль$ $M (N) = 14 г/моль cap M open paren cap N close paren equals 14 г/моль$ $M (O) = 16 г/моль cap M open paren cap O close paren equals 16 г/моль$
$M (C_{2} H_{5} N O_{2}) = 12 \cdot 2 + 1 \cdot 5 + 14 + 16 \cdot 2 = 24 + 5 + 14 + 32 = 75 г/моль cap M open paren cap C sub 2 cap H sub 5 cap N cap O sub 2 close paren equals 12 center dot 2 plus 1 center dot 5 plus 14 plus 16 center dot 2 equals 24 plus 5 plus 14 plus 32 equals 75 г/моль$

Находим теоретическую массу ( $m_{т е о р} m sub т е о р end-sub$ ): $m_{т е о р} (C_{2} H_{5} N O_{2}) = n \cdot M = 2 моль \cdot 75 г/моль = 150 г m sub т е о р end-sub open paren cap C sub 2 cap H sub 5 cap N cap O sub 2 close paren equals n center dot cap M equals 2 моль center dot 75 г/моль equals 150 г$ 4. Расчет практического выхода Практический выход ( $η eta$ ) — это отношение фактически полученной массы к теоретически возможной, выраженное в процентах: $η = \frac{m_{п р а к т}}{m_{т е о р}} \cdot 100 % eta equals the fraction with numerator m sub п р а к т end-sub and denominator m sub т е о р end-sub end-fraction center dot 100 %$ Подставляем значения: $η = \frac{102 г}{150 г} \cdot 100 % = 0, 68 \cdot 100 % = 68 % eta equals the fraction with numerator 102 г and denominator 150 г end-fraction center dot 100 % equals 0 comma 68 center dot 100 % equals 68 %$ Ответ: Практический выход нитроэтана составляет 68%. Я могу также рассчитать объем азотной кислоты, необходимый для этой реакции, или составить уравнения последующих превращений нитроэтана.

При взаимодействии этана объемом 44,8 л (н. у. ) с азотной кислотой получен нитроэтан массой 102 г и практическим выходом

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Химия»

Вопросы из других предметов