Образец целлюлозы массой 97,2 г обработали раствором нитрующей смеси массой 252 г. В реакцию нитрования вступила азотная кислота, составляющая 40% от массы исходной нитрующей смеси. Определите массы полученных ди- и тринитратов целлюлозы.

Для решения этой задачи необходимо сначала определить количество азотной кислоты в реакционной смеси: Масса азотной кислоты = 40% от массы нитрующей смеси Масса азотной кислоты = 0.40 * 252 г = 100.8 г Теперь определим массу целлюлозы, которая участвует в реакции: Масса целлюлозы = 97.2 г Далее определяем количество азота, вступившего в реакцию с целлюлозой. Для этого используем мольное отношение азота и целлюлозы в динитрате целлюлозы (C6H7(NO3)2O5): 1 моль C6H7(NO3)2O5 -> 2 моля азота M(C6H7(NO3)2O5) = 2 * M(азот) + M(C6H10O5) 315.09 г/моль = 2 * 14.01 г/моль + M(C6H10O5) 315.09 г/моль = 28.02 г + M(C6H10O5) M(C6H10O5) = 315.09 г/моль - 28.02 г = 287.07 г/моль Теперь вычислим количество моль динитрата целлюлозы, образовавшегося в реакции: n(C6H7(NO3)2O5) = масса целлюлозы / M(C6H7(NO3)2O5) n(C6H7(NO3)2O5) = 97.2 г / 287.07 г/моль ≈ 0.339 моль Так как азотная кислота вступает в реакцию с целлюлозой в соотношении 2:1, то получим: Масса азота = 2 * n(C6H7(NO3)2O5) * M(азот) Масса азота = 2 * 0.339 моль * 14.01 г/моль ≈ 9.5 г Теперь определяем массу динитрата целлюлозы: Масса динитрата целлюлозы = масса целлюлозы + масса азота Масса динитрата целлюлозы = 97.2 г + 9.5 г = 106.7 г Наконец, чтобы найти массу тринитрата целлюлозы, вычтем массу динитрата целлюлозы из общей массы образца целлюлозы: Масса тринитрата целлюлозы = общая масса - масса динитрата Масса тринитрата целлюлозы = 252 г - 106.7 г = 145.3 г Итак, массы полученных ди- и тринитратов целлюлозы составляют 106.7 г и 145.3 г соответственно.