Phân tích bài toán về phản ứng tách hiđro của etylbenzen và trùng hợp stiren

Chào mừng các bạn đến với Hóa Học Phổ Thông! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau phân tích một bài toán thú vị liên quan đến phản ứng tách hiđro của etylbenzen và phản ứng trùng hợp stiren. Đây là những phản ứng quan trọng trong chương trình Hóa học 11, giúp chúng ta hiểu rõ hơn về tính chất của hiđrocacbon thơm và ứng dụng của chúng trong đời sống.

Phân tích đề bài

Bài toán yêu cầu chúng ta tính toán hiệu suất phản ứng, khối lượng chất tham gia và hệ số trùng hợp dựa trên dữ kiện cho trước về phản ứng tách hiđro của etylbenzen và phản ứng trùng hợp stiren.

Cụ thể:

• Phản ứng 1: Tách hiđro từ etylbenzen thu được stiren.
• Phản ứng 2: Trùng hợp stiren thu được polistiren.

Dữ kiện:

• Khối lượng etylbenzen ban đầu: 66,25 kg
• Khối lượng stiren thu được sau phản ứng 1: 52,00 kg
• 5,20 gam hỗn hợp A (gồm polistiren và stiren dư) phản ứng vừa đủ với 60,00 ml dung dịch brom 0,15M.
• Phân tử khối trung bình của polistiren: 3,12.10⁵

Yêu cầu:

a. Tính hiệu suất của phản ứng tách hiđro của etylbenzen.
b. Tính khối lượng stiren đã trùng hợp.
c. Tính hệ số trùng hợp trung bình của polime.

Lời giải chi tiết

a. Hiệu suất phản ứng tách hiđro

Phương pháp:

• Tính số mol etylbenzen ban đầu.
• Tính khối lượng stiren lý thuyết thu được nếu hiệu suất phản ứng đạt 100%.
• Tính hiệu suất phản ứng theo công thức:
  Hiệu suất = (Khối lượng thực tế / Khối lượng lý thuyết) x 100%

Lưu ý:

• Phản ứng tách hiđro của etylbenzen là phản ứng một chiều.
• Cần chuyển đổi đơn vị khối lượng sang gam để thuận tiện cho việc tính toán.

b. Khối lượng stiren đã trùng hợp

Phương pháp:

• Tính số mol brom phản ứng.
• Từ phương trình phản ứng của stiren với brom, suy ra số mol stiren dư.
• Tính khối lượng stiren dư.
• Khối lượng stiren đã trùng hợp bằng khối lượng stiren sau phản ứng 1 trừ đi khối lượng stiren dư.

Lưu ý:

• Stiren phản ứng cộng với brom theo tỉ lệ mol 1:1.

c. Hệ số trùng hợp trung bình

Phương pháp:

• Hệ số trùng hợp (n) là số mắt xích monome trong một phân tử polime.
• Tính hệ số trùng hợp trung bình theo công thức:
  n = Phân tử khối trung bình của polime / Phân tử khối của monome

Lưu ý:

• Phân tử khối của stiren là 104 g/mol.

Kết luận

Bài toán đã giúp chúng ta ôn tập lại kiến thức về phản ứng tách hiđro của etylbenzen, phản ứng trùng hợp stiren và cách tính toán hiệu suất phản ứng, khối lượng chất, hệ số trùng hợp.

Hy vọng bài viết này hữu ích với bạn đọc. Hẹn gặp lại các bạn trong các bài viết tiếp theo trên Hóa Học Phổ Thông!