Задача 7.1. При однократном пропускании через катализатор азотоводородной смеси, содержащей 100 г водорода и избыток азота, образовалось 100 г аммиака. Определите выход реакции.
Решение. Находим количество вещества израсходованного водорода и полученного аммиака: v(H2) = m / M = 100 г / (2 г/моль) = 50,0 моль;
vnpaкт.(NH3) = m / M = 100 г / (17 г/моль) = 5,882 моль.
Напишем уравнение реакции:
N2 + 3Н2 → 2NH3
Из уравнения реакции видно, что
vтеор.(NH3) = (⅔) • v(H2) = 0,6667 • 50 = 33,33 моль.
Находим выход реакции:
η = vnpaкт.(NH3) / vтеор.(NH3) = 5,882 моль / 33,33 моль = 0,176 или 17,6%.
Задача 7.2. Определите массу диэтилового эфира, полученного при нагревании 100 г этанола с концентрированной серной кислотой, если выход эфира составил 62,2%.
Решение. Находим количество вещества израсходованного этанола:
v(C2H5OH) = m / M = 100 г / (46 г/моль) = 2,174 моль
Напишем уравнение реакции получения диэтилового эфира:
2С2Н5ОН → С2Н5ОС2Н5 + H2O
Из уравнения реакции видно, что
vтеор.(С2Н5ОС2Н5) = 0,5 • v(C2H5OH) = 0,5 • 2,174 моль = 1,087 моль.
Находим количество вещества и массу практически полученного эфира:
vnpaкт.(C2H5OH) = η • vтеор.(C2H5OH) = 0,622 • 1,087 моль = 0,676 моль.
mnpaкт.(C2H5OH) = v • M = 0,676 моль • 74 г/моль = 50,0 г.
[]