При получении 2, 4, 6-тринитротолуола толуол массой 230 г полностью реагирует с 750г раствора азотной...

Для начала определим молярные массы всех веществ: Молярная масса толуола (C7H5N3O6) = 227 г/моль Молярная масса азотной кислоты (HNO3) = 63 г/моль

Зная, что толуол массой 230 г полностью реагировал с 750 г раствора азотной кислоты, можем определить количество вещества каждого реагента. Моля толуола = масса толуола / молярная масса толуола = 230 г / 227 г/моль ≈ 1,01 моль Моля азотной кислоты = масса раствора - масса толуола / молярная масса азотной кислоты = (750 г - 230 г) / 63 г/моль ≈ 8,41 моль

Теперь найдем массовую долю азотной кислоты в растворе: Массовая доля азотной кислоты = масса азотной кислоты / масса раствора 100% = (8,41 моль 63 г/моль) / 750 г * 100% ≈ 70,9%

Таким образом, массовая доля азотной кислоты в растворе составляет около 70,9%.

Для решения задачи необходимо провести расчеты, связанные с химической реакцией между толуолом и азотной кислотой для получения 2,4,6-тринитротолуола (ТНТ).

Реакция нитрования толуола до ТНТ представляется следующим образом:

[ C_7H_8 + 3 HNO_3 \rightarrow C_7H_5N_3O_6 + 3 H_2O ]

1. Молярные массы веществ:

   • Толуол (C_7H_8): ( M = 12 \times 7 + 1 \times 8 = 92 \, \text{г/моль} )
   • Азотная кислота (HNO_3): ( M = 1 + 14 + 16 \times 3 = 63 \, \text{г/моль} )
   • ТНТ (C_7H_5N_3O_6): ( M = 12 \times 7 + 1 \times 5 + 14 \times 3 + 16 \times 6 = 227 \, \text{г/моль} )

2. Количество вещества толуола: [ n(C_7H_8) = \frac{230 \, \text{г}}{92 \, \text{г/моль}} = 2.5 \, \text{моль} ]

3. Количество вещества азотной кислоты, необходимое для реакции: Согласно стехиометрии реакции, на 1 моль толуола требуется 3 моль азотной кислоты: [ n(HNO_3) = 2.5 \, \text{моль} \times 3 = 7.5 \, \text{моль} ]

4. Масса азотной кислоты, необходимая для реакции: [ m(HNO_3) = 7.5 \, \text{моль} \times 63 \, \text{г/моль} = 472.5 \, \text{г} ]

5. Массовая доля азотной кислоты в растворе: Пусть массовая доля азотной кислоты в растворе равна ( w ).

   Масса раствора = 750 г

   Тогда: [ w \times 750 \, \text{г} = 472.5 \, \text{г} ]

   [ w = \frac{472.5 \, \text{г}}{750 \, \text{г}} = 0.63 ]

   Таким образом, массовая доля азотной кислоты в растворе составляет 0.63 или 63%.

Ответ: Массовая доля азотной кислоты в растворе равна 63%.