Определить массу нитробензола образовавшегося при взаимодействии 19.5 г. бензола с азотной кислотой

Для определения массы нитробензола, образовавшегося при взаимодействии бензола с азотной кислотой, нужно сначала записать уравнение реакции. Реакция нитрования бензола может быть представлена следующим образом:

[ \text{C}_6\text{H}_6 + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{C}_6\text{H}_5\text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O} ]

Теперь давайте разберем шаги для вычисления массы нитробензола:

1. Молярные массы веществ:

   • Бензол ((\text{C}_6\text{H}_6)): 6(12.01 г/моль) + 6(1.01 г/моль) = 78.11 г/моль
   • Нитробензол ((\text{C}_6\text{H}_5\text{NO}_2)): 6(12.01 г/моль) + 5(1.01 г/моль) + 14.01 г/моль + 2(16.00 г/моль) = 123.11 г/моль

2. Количество вещества бензола: [ n(\text{C}_6\text{H}_6) = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{19.5 \text{ г}}{78.11 \text{ г/моль}} \approx 0.25 \text{ моль} ]

3. Стехиометрия реакции: Из уравнения реакции видно, что 1 моль бензола реагирует с 1 моль азотной кислоты и образует 1 моль нитробензола. Следовательно, если у нас есть 0.25 моль бензола, то образуется 0.25 моль нитробензола.

4. Масса нитробензола: [ \text{масса}(\text{C}_6\text{H}_5\text{NO}_2) = n(\text{C}_6\text{H}_5\text{NO}_2) \times \text{молярная масса} = 0.25 \text{ моль} \times 123.11 \text{ г/моль} \approx 30.78 \text{ г} ]

Таким образом, масса нитробензола, образовавшегося при взаимодействии 19.5 г бензола с азотной кислотой, составляет примерно 30.78 г.

Для определения массы нитробензола, образовавшегося при взаимодействии бензола с азотной кислотой, необходимо учитывать химическое уравнение реакции.

Уравнение реакции взаимодействия бензола с азотной кислотой выглядит следующим образом:

C6H6 + HNO3 -> C6H5NO2 + H2O

Из уравнения видно, что одна молекула бензола (C6H6) реагирует с одной молекулой азотной кислоты (HNO3) и образуется одна молекула нитробензола (C6H5NO2) и одна молекула воды (H2O).

Молярная масса бензола (C6H6) - 78 г/моль, азотной кислоты (HNO3) - 63 г/моль, нитробензола (C6H5NO2) - 123 г/моль.

Сначала определим количество вещества бензола:

n(C6H6) = m/M = 19.5 г / 78 г/моль ≈ 0.25 моль

Так как соединения реагируют в соотношении 1:1, то количество вещества нитробензола также будет равно 0.25 моль.

Теперь определим массу нитробензола:

m(C6H5NO2) = n M = 0.25 моль 123 г/моль = 30.75 г

Итак, масса нитробензола, образовавшегося при взаимодействии 19.5 г бензола с азотной кислотой, составляет примерно 30.75 г.