Đem trùng hợp 5,2 gam styrene. Hỗn hợp sau phản ứng cho tác dụng với 100 mL dung dịch bromine 0,15 M. Sau đó tiếp tục cho thêm KI dư vào thì được 0,635 gam I2. Hiệu suất của phản ứng trùng hợp là

1. Tóm tắt Dữ liệu và Tính số mol ban đầuStyrene ban đầu:$m_{\text{Styrene}} = 5,2 \text{ gam}$Công thức phân tử: $\text{C}_6\text{H}_5\text{CH}=\text{CH}_2$Khối lượng mol: $M_{\text{Styrene}} = 12 \times 8 + 1 \times 8 = 104 \text{ g/mol}$Số mol ban đầu: $n_{\text{Styrene} \text{ bđ}} = \frac{5,2}{104} = 0,05 \text{ mol}$Dung dịch Bromine ban đầu:$V_{\text{Br}_2} = 100 \text{ mL} = 0,1 \text{ L}$C_{\text{M}} = 0,15 \text{ M}$Số mol ban đầu: $n_{\text{Br}_2 \text{ bđ}} = 0,1 \times 0,15 = 0,015 \text{ mol}$Iốt ($\text{I}_2$) sinh ra:$m_{\text{I}_2} = 0,635 \text{ gam}$M_{\text{I}_2} = 254 \text{ g/mol}$Số mol $\text{I}_2$ sinh ra: $n_{\text{I}_2} = \frac{0,635}{254} = 0,0025 \text{ mol}$2. Phân tích các Phản ứngHỗn hợp sau phản ứng trùng hợp (gồm Polystyrene và Styrene dư) được xử lý qua ba giai đoạn:Giai đoạn 1: Trùng hợp (Hiệu suất $H$ đang tìm)$n \text{ C}_6\text{H}_5\text{CH}=\text{CH}_2 \xrightarrow{t^\circ, p, xt} \text{ Polystyrene}$$\text{Styrene dư } = n_{\text{Styrene} \text{ bđ}} - n_{\text{Styrene} \text{ pư}}$Giai đoạn 2: Styrene dư phản ứng với $\text{Br}_2$Styrene dư (có liên kết đôi) phản ứng với $\text{Br}_2$ theo tỉ lệ $1:1$:$\text{C}_6\text{H}_5\text{CH}=\text{CH}_2 + \text{Br}_2 \to \text{C}_6\text{H}_5\text{CHBr}-\text{CH}_2\text{Br} \quad (1)$Polystyrene (bão hòa) không phản ứng với $\text{Br}_2$.Giai đoạn 3: $\text{Br}_2$ dư phản ứng với $\text{KI}$Sau khi $\text{Br}_2$ phản ứng hết với Styrene dư, lượng $\text{Br}_2$ còn lại (dư so với Styrene) sẽ phản ứng với $\text{KI}$ (theo phản ứng oxi hóa - khử):$\text{Br}_2 \text{ dư} + 2\text{KI} \to 2\text{KBr} + \text{I}_2 \quad (2)$3. Tính toán Lượng Chấta. Tính số mol $\text{Br}_2$ dư:Theo phản ứng (2), ta có:$n_{\text{Br}_2 \text{ dư}} = n_{\text{I}_2} = 0,0025 \text{ mol}$b. Tính số mol $\text{Br}_2$ đã phản ứng với Styrene:$n_{\text{Br}_2 \text{ pư (1)}} = n_{\text{Br}_2 \text{ bđ}} - n_{\text{Br}_2 \text{ dư}}$$n_{\text{Br}_2 \text{ pư (1)}} = 0,015 - 0,0025 = 0,0125 \text{ mol}$c. Tính số mol Styrene dư:Theo phản ứng (1), $n_{\text{Styrene} \text{ dư}} = n_{\text{Br}_2 \text{ pư (1)}}$:$n_{\text{Styrene} \text{ dư}} = 0,0125 \text{ mol}$d. Tính số mol Styrene đã phản ứng (trùng hợp):$n_{\text{Styrene} \text{ pư}} = n_{\text{Styrene} \text{ bđ}} - n_{\text{Styrene} \text{ dư}}$$n_{\text{Styrene} \text{ pư}} = 0,05 - 0,0125 = 0,0375 \text{ mol}$4. Tính Hiệu suất phản ứng Trùng hợp ($H$)Hiệu suất phản ứng được tính dựa trên số mol chất phản ứng so với số mol chất ban đầu:$H = \frac{n_{\text{Styrene} \text{ pư}}}{n_{\text{Styrene} \text{ bđ}}} \times 100\%$$H = \frac{0,0375}{0,05} \times 100\%$$H = 0,75 \times 100\% = 75\%$Hiệu suất của phản ứng trùng hợp là $75\%$.