В своей химической лаборатории я решил провести дегидроциклизацию октана массой 171 г. Целью эксперимента было определить выход углеводорода в процессе реакции. Для этого было необходимо вычислить процентное соотношение массы полученного углеводорода к массе использованного октана.Исходя из условия٫ октан претерпел количественное окисление٫ образовав 73٫2 г бензойной кислоты. Это говорит о том٫ что все массы٫ указанные в задаче٫ являются аккуратными.Для решения задачи нам потребуется уравнение реакции дегидроциклизации октана٫ которое можно записать следующим образом⁚
C8H18 → C7H8 H2
Из уравнения видно, что в процессе дегидроциклизации октана образуется 1 моль бензола и 1 моль водорода. При этом молярная масса октана равна 114 г/моль, а молярная масса бензола составляет 78 г/моль.Исходя из полученных данных, можно вычислить мольную массу бензола⁚
m(C7H8) 73٫2 г
n(C7H8) m(C7H8) / M(C7H8) 73,2 г / 78 г/моль ≈ 0,94 моль
Так как в нашем случае 1 моль октана соответствует образованию 1 моль бензола٫ то мольная масса бензола соответствует мольной массе октана⁚
M(C8H18) M(C7H8) 78 г/моль
Теперь можно вычислить массу углеводорода⁚
m(C8H18) 171 г
m(C7H8) M(C7H8) * n(C7H8) 78 г/моль * 0,94 моль ≈ 73,3 г
Таким образом, масса углеводорода, полученного в результате дегидроциклизации октана, составляет примерно 73٫3 г.Для расчета выхода углеводорода в процентном соотношении٫ необходимо использовать следующую формулу⁚
выход углеводорода, % (масса углеводорода / масса октана) * 100%
выход углеводорода, % (73,3 г / 171 г) * 100% ≈ 42,9%
Таким образом, выход углеводорода в реакции дегидроциклизации октана составляет около 42,9%.Теперь перейдем к следующей части задачи, где нам нужно выбрать вещества, между которыми окислительно-восстановительная реакция протекает с изменением цвета раствора.Для решения этого вопроса, давайте рассмотрим следующие вещества⁚
1. Калий перманганат (KMnO4) ౼ ярко-фиолетовый цвет
2. Натрий гидроксид (NaOH) ౼ бесцветный раствор
3. йодистый калий (KI) ౼ желтый раствор
Из этих веществ, между калием перманганатом (KMnO4) и йодистым калием (KI) может протекать окислительно-восстановительная реакция с изменением цвета раствора.Уравнение такой реакции можно записать следующим образом⁚
2KMnO4 3KI 5H2SO4 → K2SO4 2MnSO4 3I2 5H2O
В этом уравнении калий перманганат KMnO4 действует как окислитель, а йодидный ион I- (который присутствует в йодистом калии KI) действует как восстановитель.
Таким образом, вещества, между которыми окислительно-восстановительная реакция протекает с изменением цвета раствора, это калий перманганат (KMnO4) и йодистый калий (KI). Окислителем является калий перманганат, а восстановителем ⎯ йодидный ион.
Это был мой опыт с дегидроциклизацией октана и расчетом выхода углеводорода в реакции, а также выбором веществ для окислительно-восстановительной реакции с изменением цвета раствора. Надеюсь, это поможет вам разобраться в этой теме.