Для решения данной задачи нам необходимо использовать концепцию мольного соотношения, основанного на балансе химического уравнения реакции, а также знания о молярной массе соединения.
По условию задачи, изначально у нас есть нитробензол, из которого получили 41,85 г анилина с выходом 75%.
В первую очередь, нам нужно определить мольную массу анилина, чтобы знать, сколько мольных единиц мы получили. Молярная масса анилина равна 93,13 г/моль.
Чтобы определить, сколько моль анилина мы получили, мы должны разделить массу анилина на его молярную массу:
41,85 г / 93,13 г/моль = 0,4491 моль
Определение количества молей нитробензола, которое было использовано в реакции, можно провести на основе массы полученного анилина и его выхода. Выход анилина составляет 75%, что означает, что 75% нитробензола претерпело реакцию и превратилось в анилин.
Предположим, что общая масса нитробензола равна Х граммов. Тогда масса анилина будет составлять 75% этой массы (так как выход анилина равен 75%):
0,75 * Х = 41,85 г
Х = 41,85 г / 0,75 ≈ 55,8 г
Таким образом, мы получили, что изначально использовали примерно 55,8 г нитробензола.
Чтобы определить объем водорода (н.у.), вступившего в реакцию, нам необходимо знать мольное соотношение между нитробензолом и водородом, основываясь на уравнении реакции.
Уравнение реакции с образованием анилина из нитробензола выглядит следующим образом:
C6H5NO2 + 3H2 -> C6H5NH2 + 2H2O
Из уравнения видно, что на каждую моль нитробензола требуется 3 моля водорода. То есть, мольное соотношение нитробензола и водорода составляет 1:3.
Теперь мы можем рассчитать количество молей водорода, зная количество молей нитробензола:
0,4491 моль (анилина) * 3 моль (водорода) / 1 моль (нитробензола) = 1,3473 моль
Наконец, чтобы определить объем водорода (н.у.), вступившего в реакцию, мы можем использовать идеальный газовый закон, из которого следует, что 22,4 л газа соответствуют 1 молю при нормальных условиях (температура 0°С и давление 1 атм):
1,3473 моль * 22,4 л/моль = 30,14 л
Таким образом, объем водорода (н.у.), вступившего в реакцию, составляет приблизительно 30,14 литров(с точностью до целых).
Итак, ответ на вопрос состоит в том, что объем водорода (н.у.), вступившего в реакцию, равен 30 литрам (с точностью до целых).
По условию задачи, изначально у нас есть нитробензол, из которого получили 41,85 г анилина с выходом 75%.
В первую очередь, нам нужно определить мольную массу анилина, чтобы знать, сколько мольных единиц мы получили. Молярная масса анилина равна 93,13 г/моль.
Чтобы определить, сколько моль анилина мы получили, мы должны разделить массу анилина на его молярную массу:
41,85 г / 93,13 г/моль = 0,4491 моль
Определение количества молей нитробензола, которое было использовано в реакции, можно провести на основе массы полученного анилина и его выхода. Выход анилина составляет 75%, что означает, что 75% нитробензола претерпело реакцию и превратилось в анилин.
Предположим, что общая масса нитробензола равна Х граммов. Тогда масса анилина будет составлять 75% этой массы (так как выход анилина равен 75%):
0,75 * Х = 41,85 г
Х = 41,85 г / 0,75 ≈ 55,8 г
Таким образом, мы получили, что изначально использовали примерно 55,8 г нитробензола.
Чтобы определить объем водорода (н.у.), вступившего в реакцию, нам необходимо знать мольное соотношение между нитробензолом и водородом, основываясь на уравнении реакции.
Уравнение реакции с образованием анилина из нитробензола выглядит следующим образом:
C6H5NO2 + 3H2 -> C6H5NH2 + 2H2O
Из уравнения видно, что на каждую моль нитробензола требуется 3 моля водорода. То есть, мольное соотношение нитробензола и водорода составляет 1:3.
Теперь мы можем рассчитать количество молей водорода, зная количество молей нитробензола:
0,4491 моль (анилина) * 3 моль (водорода) / 1 моль (нитробензола) = 1,3473 моль
Наконец, чтобы определить объем водорода (н.у.), вступившего в реакцию, мы можем использовать идеальный газовый закон, из которого следует, что 22,4 л газа соответствуют 1 молю при нормальных условиях (температура 0°С и давление 1 атм):
1,3473 моль * 22,4 л/моль = 30,14 л
Таким образом, объем водорода (н.у.), вступившего в реакцию, составляет приблизительно 30,14 литров(с точностью до целых).
Итак, ответ на вопрос состоит в том, что объем водорода (н.у.), вступившего в реакцию, равен 30 литрам (с точностью до целых).