При дегидрирование смеси циклогексана и циклогексена над нагретым платиновым катализатором образовался бензол и выделился водород в достаточном количестве для восстановления 24,6 г нитробензола. такая же масса может обесцветить 532,8 г раствора брома в тетрахлориде углерода, содержащего 6% брома. рассчитайте массовые доли веществ в исходной смеси.

дано:

m(с6h5no2)=24.6 г

m(р-ра br2) = 532.8 г

w(br2)=6%(0,06)

w (с6н10)-?

w (с6н12)-?

решение:

1. определим m(br2) в растворе сcl4:

m(br2) = m(раствора) * w(br2) = 532,8 г * 0,06 = 31,968 г ≈ 32 г

2. из углеводородов исходной смеси с br2 реагирует только циклогексен с6н10, являющийся ненасыщенным соединением.

по уравнению этой реакции рассчитаем массу с6н10.

с6н10 + br2 = c6h10br2

m(с6н10) = 82 г/ моль

m(br2) = 160 г/ моль

n(br2) = m(br2) : m(br2) = 32г : 160 г/моль = 0,2 моль

n (с6н10) = n (br2) = 0,2 моль

m(c6н10) = n (с6 н10) * m(с6 н10) = 0,2 моль * 82 г/ моль = 16,4 г

3. рассчитаем количество вещества н2, использованного на восстановление нитробензола:

с6h5no2 + 3h2 = c6h5nh2 + 2h2o

m(с6h5no2) = 123 г/моль

n(с6h5no2) = m(с6h5no2) : m(с6h5no2) = 24,6г : 123г/моль = 0,2 моль

n (н2) = 3n (с6н5no2) = 0,6 моль

4. массу циклогексана рассчитаем из уравнений реакций дегидрирования углеводородов.

c6h12 = c6h6 + 3h2

c6h10 = c6h6 + 2h2

из уравнения (2) и уже известной молярной массы c6h10 следует, что

n (h2) = 0,4 моль.

тогда количество водорода, выделившегося в реакции (1) равно:

n (н2) = 0,6 моль – 0,4 моль = 0,2 моль.

значит:

n(c6h12) = 0.2 : 3 = 0,07 моль

m(c6h12) = n (c6h12) * m(c6h12) = 0,07 моль * 84 г/моль = 5,88 г

5. определим массу исходной смеси углеводоров:

m(смеси) = m(c6h12) + m(c6h10) = 5,88 г + 16,4 г = 22,28 г

6. рассчитаем массовые доли углеводородов в исходной смеси:

w (с6н10)=m(с6н10) : m(смеси) = 16,4 : 22.28 = 0,736 (73,6%)

w (с6н12)=m(с6н12) : m(смеси) = 5,88 г : 22.28 = 0,264 (26,4%)