Найдите объем 80 % раствора азотной кислоты (ρ = 1,45 г/мл), необходимой для получения

Ответы на вопрос

Отвечает Киладзе Майя.

Для того чтобы найти объем 80%-го раствора азотной кислоты, необходимый для получения тринитроглицерина из 69 г глицерина, нужно рассчитать, сколько азотной кислоты потребуется для реакции. Рассмотрим все шаги.

1. Определение молекулярных масс веществ:

Молекулярная масса глицерина (C₃H₈O₃) составляет 92 г/моль.
Молекулярная масса азотной кислоты (HNO₃) — 63 г/моль.
Молекулярная масса тринитроглицерина (C₃H₅N₃O₉) — 227 г/моль.

2. Молекулы, участвующие в реакции:

В реакции с азотной кислотой глицерин образует тринитроглицерин по уравнению:

$\text{C₃H₈O₃} + 3 \text{HNO₃} \rightarrow \text{C₃H₅N₃O₉} + 3 \text{H₂O}$

Это уравнение показывает, что на 1 моль глицерина требуется 3 моль азотной кислоты.

3. Молекулы глицерина:

Для 69 г глицерина:

\text{Количество вещества глицерина} = \frac{69 \, \text{г}}{92 \, \text{г/моль}} = 0,75 \, \text{моль}

4. Расчет необходимого количества азотной кислоты:

Из уравнения реакции видно, что на 1 моль глицерина требуется 3 моль HNO₃. Следовательно, для 0,75 моль глицерина нужно:

0,75 \, \text{моль} \times 3 = 2,25 \, \text{моль} \, \text{HNO₃}

Теперь определим массу азотной кислоты, необходимую для реакции:

\text{Масса HNO₃} = 2,25 \, \text{моль} \times 63 \, \text{г/моль} = 141,75 \, \text{г}

5. Расчет объема раствора:

У нас имеется 80%-й раствор азотной кислоты, где 80% — это масса HNO₃ в растворе. Таким образом, масса 141,75 г HNO₃ будет составлять 80% от массы раствора. Обозначим массу раствора через $m_{\text{раствор}}$ :

0,8 \times m_{\text{раствор}} = 141,75 \, \text{г}

m_{\text{раствор}} = \frac{141,75 \, \text{г}}{0,8} = 177,19 \, \text{г}

Теперь, зная массу раствора, можем найти его объем. Плотность раствора азотной кислоты (ρ = 1,45 г/мл) даёт связь между массой и объемом:

V_{\text{раствор}} = \frac{m_{\text{раствор}}}{\rho} = \frac{177,19 \, \text{г}}{1,45 \, \text{г/мл}} \approx 122,3 \, \text{мл}

Ответ:

Для получения тринитроглицерина из 69 г глицерина необходимо использовать примерно 122,3 мл 80%-го раствора азотной кислоты.

Найдите объем 80 % раствора азотной кислоты (ρ = 1,45 г/мл), необходимой для получения тринитроглицерина из 69 г глицерина.