Сколько килограммов нитробензола потребуется для получения 27,9 кг анилина, если выход продукта реакции составляет 75%?

Для решения этой задачи нам потребуется использовать понятие выхода реакции. Выход реакции показывает, какая часть от теоретически возможного количества продукта была получена на практике. 1. Определение теоретического выхода: Мы знаем, что фактический выход анилина составляет 27,9 кг, и это соответствует 75% от теоретического выхода. Обозначим теоретический выход анилина как $x$ кг. Тогда: $0.75x = 27.9$ Решим это уравнение, чтобы найти $x$: $x = \frac{27.9}{0.75} = 37.2$ кг Таким образом, теоретический выход анилина составляет 37,2 кг. 2. Расчет необходимого количества нитробензола: Поскольку в реакции гидрирования нитробензола образуется анилин, мы можем считать, что количество нитробензола, необходимое для реакции, пропорционально теоретическому выходу анилина. Нам нужно узнать, сколько нитробензола потребуется для получения 37,2 кг анилина. Уравнение реакции гидрирования нитробензола в анилин выглядит следующим образом: $C_6H_5NO_2 + 3H_2 \rightarrow C_6H_5NH_2 + 2H_2O$ Молярная масса нитробензола ($C_6H_5NO_2$) = 123 г/моль Молярная масса анилина ($C_6H_5NH_2$) = 93 г/моль Из уравнения реакции видно, что 1 моль нитробензола дает 1 моль анилина. Переведем массы в моли: Моли анилина = $\frac{37200 \text{ г}}{93 \text{ г/моль}} = 400 \text{ моль}$ Так как количество молей нитробензола равно количеству молей анилина, то потребуется 400 моль нитробензола. Масса нитробензола = $400 \text{ моль} \times 123 \text{ г/моль} = 49200 \text{ г} = 49.2 \text{ кг}$ Следовательно, для получения 27,9 кг анилина при выходе 75% потребуется 49,2 кг нитробензола.