Сколько миллилитров 40%-го раствора азотной кислоты (плотностью 1,2 г/см3) потребуется для получения...

Для определения объема 40%-го раствора азотной кислоты, необходимого для получения 11,35 г тринитрата глицерина, необходимо сначала понять химическую реакцию, в которой участвует азотная кислота.

1. Химическая реакция: Тринитрат глицерина (нитроглицерин, C₃H₅N₃O₉) получают путем нитрования глицерина (C₃H₈O₃) смесью концентрированных азотной (HNO₃) и серной кислот (H₂SO₄). Упрощенная схема реакции может быть записана как: [ C₃H₈O₃ + 3HNO₃ \rightarrow C₃H₅N₃O₉ + 3H₂O ]

2. Молярные массы:

   • Молярная масса тринитрата глицерина (C₃H₅N₃O₉) ≈ 227 г/моль
   • Молярная масса азотной кислоты (HNO₃) ≈ 63 г/моль

3. Количество вещества тринитрата глицерина:

   • Масса тринитрата глицерина = 11,35 г
   • Количество вещества (n) = масса / молярная масса = 11,35 г / 227 г/моль ≈ 0,05 моль

4. Необходимое количество азотной кислоты: По уравнению реакции на 1 моль тринитрата глицерина требуется 3 моль азотной кислоты.

   • Количество моль азотной кислоты = 0,05 моль тринитрата глицерина × 3 = 0,15 моль HNO₃

5. Масса азотной кислоты:

   • Масса HNO₃ = количество вещества × молярная масса = 0,15 моль × 63 г/моль = 9,45 г

6. Раствор азотной кислоты: 40%-й раствор означает, что в 100 г раствора содержится 40 г чистой HNO₃.

   • Масса раствора, содержащего 9,45 г HNO₃ = 9,45 г / 0,4 = 23,625 г

7. Объем раствора:

   • Плотность раствора = 1,2 г/см³, следовательно, 1,2 г раствора занимает 1 мл.
   • Объем = масса / плотность = 23,625 г / 1,2 г/мл ≈ 19,69 мл

Таким образом, для получения 11,35 г тринитрата глицерина потребуется приблизительно 19,69 мл 40%-го раствора азотной кислоты.

Для получения 11,35 г тринитрата глицерина потребуется 27,6 мл 40%-го раствора азотной кислоты.

Для решения данной задачи нам необходимо определить количество азотной кислоты, содержащейся в 11,35 г тринитрата глицерина (глицеринтринитрата).

Сначала найдем мольную массу тринитрата глицерина: Молярная масса глицерина (C3H5(NO3)3) = 312+51+314+916 = 312+5+314+9*16 = 171 г/моль

Следовательно, количество молей тринитрата глицерина: n = m/M = 11,35 г / 171 г/моль ≈ 0,0664 моль

Так как в реакции образования тринитрата глицерина из азотной кислоты молярное отношение 1:3, то количество молей азотной кислоты, необходимое для образования такого количества тринитрата глицерина, равно: n(HNO3) = 0,0664 моль * 3 = 0,1992 моль

Теперь рассчитаем массу азотной кислоты, содержащейся в данном количестве: m(HNO3) = n(HNO3) M(HNO3) = 0,1992 моль 63 г/моль = 12,55 г

Найдем объем 40%-го раствора азотной кислоты, содержащий данное количество массы: V = m(HNO3) / (ρ С) = 12,55 г / (1,2 г/см3 0,4) ≈ 26,46 мл

Таким образом, для получения 11,35 г тринитрата глицерина потребуется около 26,46 мл 40%-го раствора азотной кислоты.