сколько миллилитров 90% раствора HNO3(p=1,483г/мл) потребуется для нитрирования бензола, что бы получить 24,6г нитробензола

Для решения данной задачи начнем с уравнения реакции нитрирования бензола, которая выглядит следующим образом:

\[ \text{C}_6\text{H}_6 + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{C}_6\text{H}_5\text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O} \]

Где бензол (C₆H₆) реагирует с азотной кислотой (HNO₃) в результате чего получается нитробензол (C₆H₅NO₂) и вода.

1. Определим молекулярные массы веществ:

   • Молярная масса нитробензола (C₆H₅NO₂) = 612 + 51 + 14 + 2*16 = 123 г/моль.
   • Молярная масса HNO₃ = 1 + 14 + 3*16 = 63 г/моль.

2. Определим количество моль нитробензола, которое мы хотим получить: \[ n (\text{C}_6\text{H}_5\text{NO}_2) = \frac{m}{M} = \frac{24.6\,\text{г}}{123\,\text{г/моль}} \approx 0.2\,\text{моль}. \]

3. Согласно уравнению реакции, требуется 1 моль HNO₃ на 1 моль нитробензола, значит нам необходимо 0.2 моль HNO₃.

4. Посчитаем массу необходимой HNO₃: \[ m (\text{HNO}_3) = n \cdot M = 0.2\,\text{моль} \cdot 63\,\text{г/моль} \approx 12.6\,\text{г}. \]

5. Теперь нужно найти объем 90% раствора HNO₃:

   • Плотность раствора (p) = 1.483 г/мл.
   • В 90% растворе 90 г HNO₃ содержится в 100 г раствора. Поэтому, в 100 г раствора будет 90 г HNO₃, а 10 г — это вода.
   • Значит, в 1 г раствора содержится 0.9 г HNO₃.

6. Итак, чтобы найти необходимое количество раствора: \[ V (\text{раствора}) = \frac{m (\text{HNO}_3)}{c} = \frac{12.6\,\text{г}}{0.9\,\text{г/г}} \approx 14\,\text{г раствора HNO}_3. \]

7. И теперь переводим массу раствора в объем: \[ V = \frac{m}{p} = \frac{14\,\text{г}}{1.483\,\text{г/мл}} \approx 9.43\,\text{мл}. \]

Таким образом, для нитрирования бензола и получения 24,6 г нитробензола потребуется примерно 9.43 мл 90% раствора HNO₃.