Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

Ćwiczenie 1

Oblicz masę produktu bromowania aniliny, jaką otrzymano, wiedząc, że do reakcji, która zaszła ze $100$ –procentową wydajnością, zużyto $0,02$ mola aniliny oraz stężony roztwór bromu.

RCVcjA0WyvO9b

Ilustracja przedstawia schemat reakcji bromowania aniliny. Cząsteczka aniliny zbudowana z sześcioczłonowego pierścienia aromatycznego z przyłączoną grupą aminową NH2. Dodać trzy cząsteczki bromu, strzałka w prawo. Za strzałką 2,4,6-tribromoaniliny, która to w pozycji drugiej, czwartej i szóstej jest podstawiona atomami bromu. Dodać trzy cząsteczki bromowodoru HBr. — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R6Q0IhnULOX2l

Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

R18ANln5zARrV

M_{2, 4, 6 -tribromoaniliny} = 330 \frac{g}{mol}

Układamy proporcję:

1 mol aniliny — 330 g 2, 4, 6 -tribromoaniliny

0,02 mol aniliny — x

x = 6,6 g

Produktem bromowania aniliny jest $2$ , $4$ , $6$ –tribromoanilina o masie $6,6 g$ .

Ćwiczenie 2

W wyniku bromowania $5 g$ aniliny otrzymano $2$ , $4$ , $6$ –tribromoanilinę. Oblicz masę uzyskanego produktu, jeżeli wiadomo, że reakcja zachodzi z wydajnością $75 %$ . Wynik podaj z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku.

R1eCQIX5UjONJ

Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

R1YOQFQ67WOxN

Zacznij od obliczenia masy produktu dla reakcji zachodzącej ze $100$ –procentową wydajnością.

R1PhXtpBHsg0n

Układamy proporcję:

93 g aniliny — 330 g 2, 4, 6 -tribromoaniliny

5 g aniliny — x

x = 17,74 g

Obliczamy masę wiedząc, że reakcja zachodzi z wydajnością $75 %$ :

17,74 g — 100 %

y — 75 %

y = 13,305 g

Produktem bromowania $5 g$ aniliny jest $2$ , $4$ , $6$ –tribromoanilina o masie $13,305 g$ .

Ćwiczenie 3

Oblicz, jaką objętość aniliny należy odmierzyć, wiedząc, że w reakcji jej bromowania, która zaszła ze $100 %$ wydajnością, otrzymano $2 g$ produktu. Gęstość aniliny wynosi $1,02 \frac{g}{{cm}^{3}}$ . Wynik podaj z dokładnością do trzeciego miejsca po przecinku. Zaproponuj sposób odmierzenia takiej ilości aniliny.

R1LHrNeDlPSCH

Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

RpPBL7c71MCvv

Skorzystaj ze wzoru:

d = \frac{m}{V}

93 g aniliny — 330 g 2, 4, 6 -tribromoaniliny

x — 2 g 2, 4, 6 -tribromoaniliny

x = 0,564 g aniliny

d = \frac{m}{V}

Wzór należy przekształcić do poniższej postaci:

V = \frac{m}{d} = \frac{0,564 g}{1,02 \frac{g}{{cm}^{3}}} = 0,553 {cm}^{3}

Należy odmierzyć $0,553 {cm}^{3}$ aniliny. Taką ilość można odmierzyć na przykład pipetą automatyczną.

Ćwiczenie 4

W reakcji bromowania aniliny zużyto $2 {cm}^{3}$ roztworu bromu, którego gęstość wynosi $3,12 \frac{g}{{cm}^{3}}$ . Oblicz wydajność reakcji jeżeli otrzymano $3 g$ osadu. Wynik zaokrąglij do jedności.

R1e4tz9xIVGgG

Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

RpvbH6I3hQga1

Aby obliczyć masę bromu skorzystaj ze wzoru na gęstość:

d = \frac{m}{V}

Zapisujemy równanie reakcji chemicznej:

RPYeyj8Nu9QRV

Obliczamy masę bromu ze wzoru na gęstość:

m = d \cdot V = 3,12 \cdot 2 = 6,24 g

Obliczamy teoretyczną masę osadu:

480 g {Br}_{2} — 330 g 2, 4, 6 -tribromoaniliny

6,24 — x

x = 4,29 g

Obliczamy wydajność reakcji:

4,29 g — 100 %

3 g — y

y = 63,93 %

Wydajność reakcji wynosi $70 %$ .

Ćwiczenie 5

RSEgdUknuBGoK2

RbukTOwhgvePh

Ćwiczenie 6

Do reakcji bromowania aniliny użyto $10 {cm}^{3}$ bromu o gęstości $3,12 \frac{g}{{cm}^{3}}$ oraz $0,1 {cm}^{3}$ aniliny o gęstości $1,02 \frac{g}{{cm}^{3}}$ . Oblicz molowy skład procentowy mieszaniny po reakcji. Załóż, że reakcja zaszła ze $100 %$ wydajnością.

R15BC6c7Wuh6k

Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

RyHeJZ2nTtvYx

Zapisujemy równanie reakcji:

R7GlJvZPWmSsS

Obliczamy masę bromu ze wzoru na gęstość:

d_{b} = \frac{m_{b}}{V_{b}}

m_{b} = 10 {cm}^{3} \cdot 3,12 \frac{g}{{cm}^{3}} = 31,2 g

Obliczamy masę aniliny ze wzoru na gęstość:

m_{a} = 0,1 {cm}^{3} \cdot 1,02 \frac{g}{{cm}^{3}} = 0,102 g

Obliczamy niedomiar i nadmiar:

93 g aniliny — 480 g bromu

0,102 g aniliny — x

x = 0,526 g bromu \Rightarrow nadmiar bromu

$m_{b}$ pozostała po reakcji :

31,2 g - 0,526 g = 30,674 g

Przeliczamy masę bromu na liczbę moli:

n = \frac{m}{M_{mol}} = \frac{30,674 g}{160 \frac{g}{mol}} = 0,192 mol {Br}_{2}

Obliczamy liczbę moli produktów reakcji:

93 g aniliny — 1 mol 2, 4, 6 -tribromoaniliny — 3 mol HBr

0,102 g — y — z

y = \frac{1,102 g \cdot 1 mol}{93 g} = 1,09 \cdot 10^{- 3} mol

z = \frac{1,102 g \cdot 3 mol}{93 g} = 3,3 \cdot 10^{- 2} mol

Obliczamy molowy skład procentowy:

% {Br}_{2} = \frac{0,192 mol}{0,192 mol + 1,09 \cdot 10^{- 3} mol + 3,3 \cdot 10^{- 2} mol} \cdot 100 %

= \frac{0,192 mol}{0,226 mol} \cdot 100 % = 84,95 %

% HBr = \frac{3,3 \cdot 10^{- 2} mol}{0,226 mol} \cdot 100 % = 14,60 %

% 2, 4, 6 -tribromoaniliny = 100 % - 14,6 % - 84,95 % = 0,45 %

W mieszaninie poreakcyjnej powstanie $84,95 %$ ${Br}_{2}$ , $14,60 %$ $HBr$ , $0,45 %$ $2$ , $4$ , $6$ –tribromoaniliny.

Ćwiczenie 7

Czy w wyniku bromowania aniliny zmienia się typ hybrydyzacji lub stopień utlenienia któregoś z atomów węgla? Odpowiedz i uzasadnij.

RPsaUR1MxivHR

Atom węgla o hybrydyzacji $s p^{3}$ wiąże się z innymi pierwiastkami za pomocą czterech wiązań $σ$ , o hybrydyzacji $s p^{2}$ za pomocą trzech wiązań $σ$ , a o hybrydyzacji $s p$ – dwóch wiązań $σ$ .

W wyniku bromowania aniliny nie zmienia się typ hybrydyzacji żadnego z atomów węgla, ponieważ jedynie trzy atomu wodoru zostają zastąpione atomami bromu. Wszystkie atomy węgla mają dalej hybrydyzację $s p^{2}$ . Zmienia się natomiast stopień utlenienia trzech atomów węgla, przy których nastąpiło podstawienie atomów wodoru trzema atomami bromu. Te atomy węgla uległy utlenieniu z $- I$ stopnia utlenienia na $I$ stopień utlenienia, podczas gdy atomy bromu cząsteczkowego uległy redukcji z $0$ stopnia utlenienia na $- I$ stopień w cząsteczce $HBr$ .

Ćwiczenie 8

Czy cząsteczki aniliny oraz $2$ , $4$ , $6$ –tribromoaniliny to cząsteczki płaskie? Odpowiedz i uzasadnij.

R1VZ4favPt2lQ

Zarówno anilina, jak i produkt jej bromowania ( $2$ , $4$ , $6$ –tribromoanilina) nie są cząsteczkami płaskimi ze względu na występowanie w ich strukturze grupy aminowej o kształcie piramidy trygonalnej ze względu na fakt, że atom azotu jest w stanie o hybrydyzacji $s p^{3}$ .

Animacja

Dla nauczyciela