В ходе каталитического хлорирования бензола могут образоваться побочные продукты - орто- и пара- дихлорбензолы. вычислите массовую долю дихлорбензолов в смеси после реакции бензола массой 39 г с хлором объемом 12,32 л (н.у.) . суммарный выход продуктов реакции условно примем равным 100%.

Question

В ходе каталитического хлорирования бензола могут образоваться побочные продукты - орто- и пара- дихлорбензолы. вычислите массовую долю дихлорбензолов в смеси после реакции бензола массой 39 г с хлором объемом 12,32 л (н.у.) . суммарный выход продуктов реакции условно примем равным 100%.

Yad8027 19.01.2026 15:02

Ответы и вопросы пользователей

Калинина Мария Игоревна · Accepted Answer

Массовая доля дихлорбензолов в полученной смеси составляет 12,68%. ️ Шаг 1: Определение количества вещества реагентов Рассчитаем молярные массы и количество вещества бензола ( $C_{6} H_{6} cap C sub 6 cap H sub 6$ ) и хлора ( $C l_{2} cap C l sub 2$ ): $M (C_{6} H_{6}) = 12 \cdot 6 + 1 \cdot 6 = 78 cap M open paren cap C sub 6 cap H sub 6 close paren equals 12 center dot 6 plus 1 center dot 6 equals 78$ г/моль $n (C_{6} H_{6}) = \frac{m}{M} = \frac{39}{78} = 0, 5 n open paren cap C sub 6 cap H sub 6 close paren equals the fraction with numerator m and denominator cap M end-fraction equals 39 over 78 end-fraction equals 0 comma 5$ моль $n (C l_{2}) = \frac{V}{V_{m}} = \frac{12, 32}{22, 4} = 0, 55 n open paren cap C l sub 2 close paren equals the fraction with numerator cap V and denominator cap V sub m end-fraction equals the fraction with numerator 12 comma 32 and denominator 22 comma 4 end-fraction equals 0 comma 55$ моль ️ Шаг 2: Составление уравнений реакций и системы уравнений При хлорировании протекают две параллельные реакции:

$C_{6} H_{6} + C l_{2} C_{6} H_{5} C l + H C l cap C sub 6 cap H sub 6 plus cap C l sub 2 right arrow cap C sub 6 cap H sub 5 cap C l plus cap H cap C l$ $C_{6} H_{6} + 2 C l_{2} C_{6} H_{4} C l_{2} + 2 H C l cap C sub 6 cap H sub 6 plus 2 cap C l sub 2 right arrow cap C sub 6 cap H sub 4 cap C l sub 2 plus 2 cap H cap C l$

Пусть $x x$ — количество бензола (моль), вступившего в первую реакцию, а $y y$ — во вторую. Тогда общее количество бензола: $x + y = 0, 5 x plus y equals 0 comma 5$ Общее количество хлора (с учетом стехиометрических коэффициентов): $x + 2 y = 0, 55 x plus 2 y equals 0 comma 55$ ️ Шаг 3: Решение системы и расчет масс продуктов Вычтем первое уравнение из второго: $(x + 2 y) - (x + y) = 0, 55 - 0, 5 open paren x plus 2 y close paren minus open paren x plus y close paren equals 0 comma 55 minus 0 comma 5$ $y = 0, 05 y equals 0 comma 05$ моль (количество дихлорбензолов $C_{6} H_{4} C l_{2} cap C sub 6 cap H sub 4 cap C l sub 2$ ) $x = 0, 5 - 0, 05 = 0, 45 x equals 0 comma 5 minus 0 comma 05 equals 0 comma 45$ моль (количество хлорбензола $C_{6} H_{5} C l cap C sub 6 cap H sub 5 cap C l$ ) Рассчитаем массы продуктов: $M (C_{6} H_{5} C l) = 78 - 1 + 35, 5 = 112, 5 cap M open paren cap C sub 6 cap H sub 5 cap C l close paren equals 78 minus 1 plus 35 comma 5 equals 112 comma 5$ г/моль $m (C_{6} H_{5} C l) = 0, 45 \cdot 112, 5 = 50, 625 m open paren cap C sub 6 cap H sub 5 cap C l close paren equals 0 comma 45 center dot 112 comma 5 equals 50 comma 625$ г $M (C_{6} H_{4} C l_{2}) = 78 - 2 + 71 = 147 cap M open paren cap C sub 6 cap H sub 4 cap C l sub 2 close paren equals 78 minus 2 plus 71 equals 147$ г/моль $m (C_{6} H_{4} C l_{2}) = 0, 05 \cdot 147 = 7, 35 m open paren cap C sub 6 cap H sub 4 cap C l sub 2 close paren equals 0 comma 05 center dot 147 equals 7 comma 35$ г ️ Шаг 4: Вычисление массовой доли Общая масса смеси органических продуктов: $m_{с м е с и} = 50, 625 + 7, 35 = 57, 975 m sub с м е с и end-sub equals 50 comma 625 plus 7 comma 35 equals 57 comma 975$ г Массовая доля дихлорбензолов: $w (C_{6} H_{4} C l_{2}) = \frac{7, 35}{57, 975} \cdot 100 % \approx 12, 68 % w open paren cap C sub 6 cap H sub 4 cap C l sub 2 close paren equals the fraction with numerator 7 comma 35 and denominator 57 comma 975 end-fraction center dot 100 % is approximately equal to 12 comma 68 %$ Ответ: Массовая доля дихлорбензолов в смеси составляет 12,68%. Нужно ли рассчитать соотношение орто- и пара-изомеров дихлорбензола на основе типичного распределения в этой реакции?

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Химия»

Вопросы из других предметов