Рассчитайте, какой объем 98-процентной азотной кислоты (плотность 1500 кг/м3) потребуется для получения зтринитроцеллюлозы массой 1 т при 90-процентном выходе

Для получения 1 т тринитроцеллюлозы при 90-процентном выходе потребуется примерно 0,481 м³ 98-процентной азотной кислоты. ️ Шаг 1: Определение теоретической массы продукта и количества вещества Реакция нитрования целлюлозы: $C_6{H}_{10}{O}_5+3HN{O}_3{C}_6{H}_7{O}_2(ON{O}_2{)}_3+3H_{2}O$Молярная масса тринитроцеллюлозы $M\left(C_6{H}_7{O}_2\right(ON{O}_2{)}_3)=297\text{г/моль}$. С учетом практического выхода $\eta =0,9$, теоретически необходимая масса продукта: $m_{теор}=\frac{m_{практ}}{\eta }=\frac{1000\text{кг}}{0,9}\approx 1111,11\text{кг}$ Количество вещества тринитроцеллюлозы: $n\left(прод\right)=\frac{m_{теор}}{M}=\frac{1111,11\cdot {10}^3\text{г}}{297\text{г/моль}}\approx 3741,11\text{моль}$ ️ Шаг 2: Расчет массы и объема азотной кислоты По уравнению реакции на 1 моль продукта требуется 3 моля $HN{O}_3$. Молярная масса $M\left(HN{O}_3\right)=63\text{г/моль}$. Масса чистой азотной кислоты: $m(HN{O}_3{)}_{чист}=n(прод)\cdot 3\cdot M(HN{O}_3)=3741,11\cdot 3\cdot 63\approx 707070\text{г}\approx 707,07\text{кг}$Масса 98-процентного раствора кислоты: $m_{р-ра}=\frac{m_{чист}}{w}=\frac{707,07\text{кг}}{0,98}\approx 721,5\text{кг}$ Объем кислоты при плотности $\rho =1500{\text{кг/м}}^3$: $V=\frac{m_{р-ра}}{\rho }=\frac{721,5\text{кг}}{1500{\text{кг/м}}^3}\approx 0,481{\text{м}}^3$ Ответ: Для получения 1 т тринитроцеллюлозы необходимо 0,481 м³ (или 481 л) 98-процентной азотной кислоты. Укажите, требуется ли вам расчет объема смеси кислот (меланжа), так как в промышленном синтезе обычно используется смесь с серной кислотой.