Witaj :)
3C₂H₂→ C₆H₆ (nad strzałką proszę dopisać Δt, Δp, kat.)
Jak widzimy z równania reakcji z 3 moli acetylenu otrzymujemy 1 mol benzenu. Musimy obliczyć ile gramów benzenu otrzymamy z 50,4dm³ acetylenu. Skorzystamy z faktu, że 1 mol dowolnego gazu w warunkach normalnych zajmuje objętość 22,4dm³. Będziemy potrzebować masy molowej benzenu:
M(C₆H₆) = 6·M(C) + 6·M(H)=6·12g/mol+6·1g/mol=78g/mol
Teraz układamy proporcję:
3·22,4dm³ C₂H₂ -------- 78g C₆H₆
50,4dm³ C₂H₂ --------- x C₆H₆
x=(50,4dm³·78g)/(3·22,4dm³) = 58,5g ⇒ tyle benzenu otrzymalibyśmy, gdyby wydajność tego procesu wynosiła 100%.
Musimy obliczyć, ile benzenu otrzymamy, przy wydajności 80%. Układamy kolejną proporcję:
58,5g C₆H₆ ------ 100%
y C₆H₆ ------- 80%
y= (80%·58,5g)/100%=46,8g ⇒ tyle benzenu otrzymaliśmy z 50,4dm³ acetylenu przy wydajności 80%. Będzie nam to potrzebne do dalszych obliczeń.
C₆H₆ + HNO₃ → C₆H₅NO₂ + H₂O (nad strzałką proszę dopisać H₂SO₄)
Widzimy z równania reakcji, że z 1 mola benzenu otrzymujemy 1 mol nitrobenzenu. Musimy obliczyć masę molową nitrobenzenu:
M(C₆H₅NO₂)=6·M(C)+5·M(H)+M(N)+2·M(O)=6·12g/mol+5·1g/mol+14g/mol+2·16g/mol=123g/mol
Obliczmy ile gramów nitrobenzenu otrzymamy mając do dyspozycji 46,8g benzenu obliczoną w poprzedniej części:
78g C₆H₆ ------ 123g C₆H₅NO₂
46,8g C₆H₆ ---- x C₆H₅NO₂
x= (46,8g·123g)/78g=73,8g ⇒ tyle nitrobenzenu otrzymalibyśmy, przy wydajności 100%.
Obliczmy zatem jaka jest wydajność procesu nitrowania benzenu, jeśli otrzymaliśmy 55,35g nitrobenzenu:
73,8g C₆H₅NO₂ ------- 100%
55,35g C₆H₅NO₂ ----- y%
y%= (55,35g·100%)\73,8g=75% ⇒ Wydajność procesu nitrowania.
ODP.: Wydajność otrzymywania nitrobenzenu wynosi 75%.