Bài 35: Benzen và đồng đẳng. Một số hidrocacbon thơm khác

b) (1) 2CH4 1500oC−→−−−−1500oC→ C2H2 + 3H2

(2) 2CH ≡ CH to,xt−→−−to,xt→ CH2 = CH – C ≡ CH

(3) CH2 = CH – C ≡ CH + H2 −→−−−−−toPd/PbCO3→toPd/PbCO3 CH2 = CH – CH = CH2

(4) nCH2 = CH – CH – CH2 v

C6H6 (benzen) --> 6CO2 + 3H2O (1)

C7H8 (toluen) --> 7CO2 + 4H2O (2)

C8H10 (p-xilen) --> 8CO2 + 5H2O (3)

C8H8 (stiren) --> 8CO2 + 4H2O (4)

Gọi số mol của C6H6 , C7H8 , C8H10 , C8H8 lần lượt là a,b,c,d

=> a+b+c+d=0,052 (I)

Theo (1,2,3,4) ta có :

\(\Sigma\)nCO2=6a+7b+8c+8d=0,384 (II)

\(\Sigma\)nH2O=3a+4b+5c+4d=0,212 (III)

Lấy (II) - 6(I) => b+2c+2d=0,072 (IV)

Lấy (III) - 3(I) =>b+2c+d=0,056 (V)

Từ (IV,V) => d=0,016(mol)

Bảo toàn oxi => nO2_pư=(2nCO2+nH2O) /2=0,49(mol)

BTKL => m_X=mCO2 +mH2O - mO2=5,032(g)

=> %m_stiren=33,07 (%)

\(H^2\text{ }X\text{ gồm }:x\text{ }mol\text{ }C_4H_4;y\text{ }mol\text{ }C_6H_6;\\ z\text{ }mol\text{ }C_8H_8;t\text{ }mol\text{ }C_8H_{10}\)

\(\Rightarrow52x+78y+104z+106t=15,12\left(1\right)\\ \Rightarrow26\left(2x+3y+4z\right)+106t=15,12\left(1\right)\\ BTNT.C\Rightarrow4x+6y+8z+8t=1,16\\ \Rightarrow2\left(2x+3y+4z\right)+8t=1,16\left(2\right)\\ \left(1\right);\left(2\right)\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}2x+3y+4z=0,5\\t=0,02\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow m_{C_8H_{1o}}=2,12\left(g\right)\Rightarrow\%C_8H_{10}=14,02\%\)

Gọi chung C3H8 , C7H8 ,C6H8 là CxH8

\(\overline{M}=89\Rightarrow12x+8=89\)

\(\Rightarrow x=6,75\)

X gọi chung là C_6,75H₈

\(PTHH:C_{6,75}H_8+8,75O_2\underrightarrow{^{to}}6,75CO_2+4H_2O\)

_________8/175_______0,4______________________

\(\Rightarrow m=\frac{8}{175}.89\approx4,07\left(g\right)\)

C4H4 + 5O2 --> 4CO2 +2H2O (1)

C6H6 + 7,5O2 --> 6CO2 + 3H2O (2)

C8H8 + 10O2 --> 8CO2 + 4H2O (3)

C8H10 + 10,5O2 --> 8CO2 + 5H2O (4)

Gọi \(\Sigma\)nO2 (pư)=x(mol)

\(\Sigma\)nH2O =y(mol)

BTKL ta có :

mhh + mO2 =mCO2 +mH2O

=> 15,12 +32x =51,04 + 18y (I)

Bảo toàn nguyên tố oxi ta có :

2nO2 =2nCO2 +nH2O => 2x = 2,32 + y (II)

Từ ( I,II ) =>\(\left\{{}\begin{matrix}x=1,46\left(mol\right)\\y=0,6\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

Gọi số mol vinylaxetilen , benzen , stiren , etylbenzen lần lượt là a,b,c,d

Theo (1,2,3,4) ta có :

\(\Sigma\)nCO2 =4a + 6b + 8c +8d = 1,16 (III)

\(\Sigma\)nH2O =2a + 3b + 4c + 5d =0,6 (IV)

Lấy 2(IV) - (III) => d=0,02(mol)

=> %m_{etyl benzen} = 14,02 (%)