Question

VĂ ROG FRUMOS, E URGENT!

1. Ce cantitate de trinitrotoluen se obtine din 27,6kg toluen stiind ca reactia de nitrare a toluenului are loc cu un randament de 60%.
2.Ce cantitate de solutie HNO3 de concentratie 60% este necesara nitrarii?​

Answer 1

Ecuația reacției de nitrare a toluenului (obținerea TNT):

0.3 kmoli                  y                               x

  C₇H₈        +        3HNO₃     ----->     C₇H₅N₃O₆ (TNT)      +       3H₂O

     1                          3                               1

Rezolvare:

a.

$m_{C_7H_8}=27.6\ kg\\M_{C_7H_8}=(7\ {\cdot}\ 12)+(8\ {\cdot}\ 1)}=92\ g/mol\\\\n=\frac{m}{M}=\frac{27.6\ k\not g}{92 \frac{\not g}{mol}}=0.3\ kmoli\ C_7H_8\\\\M_{TNT}=(7\ {\cdot}\ 12)+(5\ {\cdot}\ 1)+(3\ {\cdot}\ 14)+(6\ {\cdot}\ 16)=227\ g/mol\\n_{TNT}=x=0.3\ kmoli\ (C_t)\\\\{\eta}=\frac{C_p}{C_t}{\cdot}100\implies C_p=\frac{C_t\ {\cdot}\ {\eta}}{100}=\frac{0.3\ {\cdot}\ 60}{100}=0.18\ kmoli\ TNT\\\\n=\frac{m}{M}\implies m=n\ {\cdot}\ M=0.18\ {\cdot}\ 227=40.86\ kg\ TNT$

OBS.: Cp - cant. practică (ceea ce se obține)

          Ct - cant. teoretică (ceea ce se introduce în reacție)

b.

$n_{HNO_3}=y=0.9\ kmoli\\M_{HNO_3}=1+14+(3\ {\cdot}\ 16)=63\ g/mol\\\\n=\frac{m}{M}\implies m=n\ {\cdot}\ M=0.9\ \not kmoli\ {\cdot}\ 63\ \frac{g}{\not mol}=56.7\ kg\ (m_d)\\\\C=\frac{m_d}{m_s}{\cdot}100\implies m_s=\frac{m_d\ {\cdot}\ 100}{C}=\frac{56.7\ kg\ {\cdot}\ 100}{60}=94.5\ kg\ sol.\ HNO_3$

OBS.: C   - concentrația soluției

         md - masa subst. dizolvate (solvatului/solutului)

         ms  - masa soluției (ms = md + m apă)

Ecuația detaliată a reacției chimice este în poza atașată.