6. При восстановлении нитрометана массой 120г получено 50г метиламина. Вычислите массовую долю выхода метиламина.

6. Вычисление массовой доли выхода метиламина:

Дано:

• Масса нитрометана \( m(CH_3NO_2) = 120 \) г
• Масса полученного метиламина \( m_{практ}(CH_3NH_2) = 50 \) г

Найти:

• Массовую долю выхода \( \eta \)

Решение:

1. Запишем уравнение реакции восстановления нитрометана до метиламина:

\[ CH_3NO_2 + 3H_2 \rightarrow CH_3NH_2 + 2H_2O \]

2. Рассчитаем молярные массы:

• Нитрометан \( M(CH_3NO_2) = 12 + 3 \cdot 1 + 14 + 2 \cdot 16 = 61 \) г/моль
• Метиламин \( M(CH_3NH_2) = 12 + 3 \cdot 1 + 14 + 2 \cdot 1 = 31 \) г/моль

3. Рассчитаем теоретическую массу метиламина, которая должна была получиться из 120 г нитрометана:

• Количество вещества нитрометана: \( \nu(CH_3NO_2) = \frac{m(CH_3NO_2)}{M(CH_3NO_2)} = \frac{120 \text{ г}}{61 \text{ г/моль}} \approx 1.967 \) моль
• По уравнению реакции, из 1 моль \( CH_3NO_2 \) получается 1 моль \( CH_3NH_2 \).
• Теоретическая масса метиламина: \( m_{теор}(CH_3NH_2) = \nu(CH_3NO_2) \cdot M(CH_3NH_2) = 1.967 \text{ моль} \cdot 31 \text{ г/моль} \approx 61 \) г

4. Рассчитаем массовую долю выхода:

\[ \eta = \frac{m_{практ}}{m_{теор}} \cdot 100\% = \frac{50 \text{ г}}{61 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 81.97\% \]

Ответ: Массовая доля выхода метиламина составляет примерно 81.97%.