свин
Мастер
(1384)
3 недели назад
Для решения задачи, нужно посчитать массу продукта реакции, используя данные о количестве вещества, участвующего в реакции, и коэффициенты реакции.
Реакция нитрования толуола (\(C_6H_5CH_3\)) азотной кислотой (\(HNO_3\)) выглядит следующим образом:
\[
C_6H_5CH_3 + HNO_3 \rightarrow C_6H_4(NO_2)CH_3 + H_2O
\]
1. **Масса азотной кислоты в смеси**:
- Объем азотной кислоты = 0,5 м³
- Плотность азотной кислоты = 1470 кг/м³
- Масса всей азотной кислоты = \( 1470 \, \text{кг/м³} \times 0,5 \, \text{м³} = 735 \, \text{кг} \)
2. **Масса азотной кислоты, которая участвует в реакции (83%)**:
- Масса действующего вещества \( HNO_3 \) = \( 735 \, \text{кг} \times 83\% = 610,05 \, \text{кг} \)
3. **Молекулярная масса толуола** (\(C_6H_5CH_3\)) = 92 г/моль.
4. **Молекулярная масса азотной кислоты** (\(HNO_3\)) = 63 г/моль.
5. **Молекулярная масса нитротолуола** (продукта нитрования) = 138 г/моль.
6. **Расчет количества вещества (моль)**:
- Количество вещества азотной кислоты: \( n(HNO_3) = \frac{610,05 \, \text{кг}}{63 \, \text{г/моль}} = \frac{610050}{63} = 9682,14 \, \text{моль} \)
7. **Из химического уравнения видно, что 1 моль азотной кислоты реагирует с 1 моль толуола. Поэтому количество молей толуола тоже 9682,14 моль.**
8. **Масса толуола, участвующего в реакции**:
- Масса толуола = \( 92 \, \text{г/моль} \times 9682,14 \, \text{моль} = 892,35 \, \text{кг} \)
9. **Масса нитротолуола (продукта реакции)**:
- Масса нитротолуола = \( 138 \, \text{г/моль} \times 9682,14 \, \text{моль} = 133,56 \, \text{кг} \)
Ответ: масса образовавшегося нитротолуола (продукта реакции) составит **133,56 кг**.