Номер 2, страница 85 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 2. При взаимодействии 5,6 л этилена (н. у.) с бромом получено 42,3 г 1,2-дибромбутана. Рассчитайте выход продукта реакции.

Ответ: 90%

2. Дано:

Объем этилена $V(C_2H_4) = 5,6$ л (н. у. - нормальные условия)

Масса полученного продукта $m_{практ}(C_2H_4Br_2) = 42,3$ г

(Примечание: в условии задачи допущена опечатка. При реакции этилена с бромом образуется 1,2-дибромэтан, а не 1,2-дибромбутан.)

Найти:

Выход продукта реакции $\eta$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции бромирования этилена. Это реакция присоединения, при которой разрывается двойная связь в молекуле этилена и присоединяются атомы брома:

$C_2H_4 + Br_2 \rightarrow C_2H_4Br_2$

2. Рассчитаем количество вещества (число молей) этилена, вступившего в реакцию. Так как газ взят при нормальных условиях, используем молярный объем газов $V_m = 22,4$ л/моль:

$n(C_2H_4) = \frac{V(C_2H_4)}{V_m} = \frac{5,6 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,25 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции определим теоретически возможное количество вещества 1,2-дибромэтана. Стехиометрические коэффициенты перед этиленом и 1,2-дибромэтаном равны 1, следовательно, их количества вещества соотносятся как 1:1.

$n_{теор}(C_2H_4Br_2) = n(C_2H_4) = 0,25 \text{ моль}$

4. Вычислим молярную массу 1,2-дибромэтана ($C_2H_4Br_2$):

$M(C_2H_4Br_2) = 2 \cdot Ar(C) + 4 \cdot Ar(H) + 2 \cdot Ar(Br) = 2 \cdot 12 + 4 \cdot 1 + 2 \cdot 80 = 24 + 4 + 160 = 188$ г/моль

5. Найдем теоретическую массу 1,2-дибромэтана, которую можно было бы получить из 0,25 моль этилена:

$m_{теор}(C_2H_4Br_2) = n_{теор}(C_2H_4Br_2) \cdot M(C_2H_4Br_2) = 0,25 \text{ моль} \cdot 188 \text{ г/моль} = 47,0 \text{ г}$

6. Рассчитаем выход продукта реакции (η) как отношение практической массы продукта к теоретической, выраженное в процентах:

$\eta = \frac{m_{практ}}{m_{теор}} \cdot 100\% = \frac{42,3 \text{ г}}{47,0 \text{ г}} \cdot 100\% = 0,9 \cdot 100\% = 90\%$

Ответ: 90%.