1) При хлорировании на свету бензола массой 117 г использовали хлор объемом 112 л (н.у.). Какова масса...

1) Масса полученного продукта реакции при хлорировании бензола будет 157 г. 2) Формула органического вещества - С3Н8. 3) Формулы бромзамещенных толуола: C6H5Br и C6H4Br2.

1) Сначала найдем количество моль хлора: V = 112 л = 112000 мл n(HCl) = V/22.4 = 112000/22.4 = 5000 моль

Для реакции C6H6 + Cl2 -> C6H5Cl + HCl балансованной уравнения видно, что 1 моль хлора реагирует с 1 моль бензола.

Так как используется избыток хлора, то количество моль хлора определяет количество моль бензола, которое полностью реагирует: n(C6H6) = 5000 моль

Молярная масса бензола C6H6 = 78 г/моль Масса бензола = n(C6H6) молярная масса = 5000 78 = 390000 г = 390 кг

2) Найдем количество моль продуктов сгорания органического вещества: m(CO2) = 26.4 г m(H2O) = 5.4 г

n(CO2) = m(CO2)/44 = 26.4/44 = 0.6 моль n(H2O) = m(H2O)/18 = 5.4/18 = 0.3 моль

Из уравнения сгорания органического вещества получаем, что количество моль CO2 и H2O в два раза больше, чем количество моль органического вещества: n(C6H12O6) = 0.6/2 = 0.3 моль

Формула органического вещества: C6H12O6 - это глюкоза.

3) Формула толуола - C6H5CH3. Добавим бром к метильной группе CH3:

C6H5CH2Br - бромтолуол C6H5CH(Br)CH3 - дибромтолуол

1. При хлорировании на свету бензола массой 117 г использовали хлор объемом 112 л (н.у.). Какова масса полученного продукта реакции?

Для решения данной задачи, сначала необходимо определить, какой реагент находится в недостатке.

Молекулярная масса бензола (C6H6) равна 78 г/моль. Масса бензола дана: 117 г. [ n_{\text{C}_6\text{H}_6} = \frac{117 \text{ г}}{78 \text{ г/моль}} = 1.5 \text{ моль} ]

Молярный объем газа при нормальных условиях составляет 22.4 л/моль. Объем хлора (Cl2) дан: 112 л. [ n_{\text{Cl}_2} = \frac{112 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 5 \text{ молей} ]

Уравнение реакции хлорирования бензола на свету: [ \text{C}_6\text{H}_6 + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{C}_6\text{H}_5\text{Cl} + \text{HCl} ]

Из уравнения видно, что реагенты вступают в реакцию в соотношении 1:1, следовательно, бензол (1.5 моль) - ограничивающий реагент.

Теперь определим массу продукта (хлорбензола, C6H5Cl). Молекулярная масса хлорбензола равна 112.5 г/моль. Масса хлорбензола: [ m_{\text{C}_6\text{H}_5\text{Cl}} = 1.5 \text{ моль} \times 112.5 \text{ г/моль} = 168.75 \text{ г} ]

Ответ: Масса полученного продукта (хлорбензола) составит 168.75 г.

2. При сжигании 7,8 г органического вещества, получено 26,4 г CO2 и 5,4 г H2O. Определите формулу вещества.

Сначала найдем количество молей углерода и водорода: [ n_{\text{CO}2} = \frac{26.4 \text{ г}}{44 \text{ г/моль}} = 0.6 \text{ моль} ] [ n{\text{H}_2\text{O}} = \frac{5.4 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 0.3 \text{ моль} ]

Из 1 моль CO2 получаем 1 моль атомов углерода, из 1 моль H2O получаем 2 моля атомов водорода: [ n{\text{C}} = 0.6 \text{ моль}, n{\text{H}} = 0.6 \text{ моль} ]

Относительная молекулярная масса (Мr) органического вещества определяется из относительной плотности по водороду (39): [ \text{Мr} = 2 \times 39 = 78 ]

Пусть формула вещества CxHy, тогда: [ 12x + y = 78 ] [ x = 0.6, y = 0.6 ]

Отношение x:y = 1:1, следовательно, возможная формула вещества - CH (это не реальная структура). Но, если учесть, что могла быть ошибка в условии или в расчетах, возможно, речь идет о CH2 (этен), который имеет Мr = 14, или других простых углеводородах.

3. Составьте формулы бромзамещенных толуола, в которых содержание брома составляет 46,78% по массе.

Для толуола (C7H8) найдем молекулярную массу: [ \text{Мr (C7H8)} = 12 \times 7 + 8 = 92 ]

Пусть n - количество атомов брома в молекуле: [ \text{Мr (C7H8Br}_n\text{)} = 92 + 80n ] [ \frac{80n}{92 + 80n} = 0.4678 ]

Решив это уравнение, найдем n: [ 80n = 0.4678 \times (92 + 80n) ] [ 80n = 43.0376 + 37.424n ] [ 42.576n = 43.0376 ] [ n \approx 1 ]

Таким образом, возможная формула - C7H7Br (бромтолуол).