Question

Do reakcji użyto 16g kwasu benzoesowego (o 90% czystości). W wyniku spiekania z mocznikiem (reakcja 1) i procesu oczyszczania metodą krystalizacji z wody otrzymano 13g benzamidu. Następnie przeprowadzono syntezę 2 z wydajnością wynoszącą 70%. Oblicz całkowitą praktyczną wydajność procesu, wydajność teoretyczną oraz masę otrzymanego produktu.

Answer 1

Odpowiedź:

Wyjaśnienie:

Aby obliczyć całkowitą praktyczną wydajność procesu, wydajność teoretyczną oraz masę otrzymanego produktu, musimy przeanalizować obie przeprowadzone reakcje i wykorzystane ilości substratów.

Reakcja 1: Spiekanie kwasu benzoesowego z mocznikiem.

Masa kwasu benzoesowego użyta do reakcji = 16g

Czystość kwasu benzoesowego = 90% (0.90)

Masa benzamidu uzyskanego z reakcji 1 = 13g

Teraz możemy obliczyć wydajność teoretyczną reakcji 1. Wydajność teoretyczną można obliczyć za pomocą wzoru:

Wydajność teoretyczna = (Masa produktu teoretycznego / Masa substratu) * 100%

Masa produktu teoretycznego benzamidu (z reakcji 1):

Masa benzamidu = Masa kwasu benzoesowego * Czystość kwasu benzoesowego

Masa benzamidu = 16g * 0.90 = 14.4g

Wydajność teoretyczna reakcji 1:

Wydajność teoretyczna = (14.4g / 16g) * 100% ≈ 90%

Teraz przejdźmy do drugiej reakcji (synteza 2).

Wydajność reakcji 2 = 70% (0.70)

Masa produktu benzamidu po reakcji 2 = Masa benzamidu z reakcji 1 * Wydajność reakcji 2

Masa produktu benzamidu po reakcji 2 = 13g * 0.70 = 9.1g

Ostatecznie, możemy obliczyć całkowitą praktyczną wydajność procesu, łącząc wyniki obu reakcji.

Całkowita praktyczna wydajność = (Masa ostatecznego produktu / Masa substratu) * 100%

Całkowita praktyczna wydajność = (9.1g / 16g) * 100% ≈ 56.88%

Podsumowując:

- Wydajność teoretyczna reakcji 1: około 90%

- Masa otrzymanego benzamidu z reakcji 1: 14.4g

- Masa otrzymanego benzamidu po reakcji 2: 9.1g

- Całkowita praktyczna wydajność procesu: około 56.88%

Warto zauważyć, że całkowita praktyczna wydajność jest niższa od wydajności teoretycznej z powodu strat produktu podczas procesu oraz wydajności mniejszej niż 100% w reakcji 2.