Какая масса целлюлозы и азотной кислоты с массовой долей потребуется для производства 16 т тринитрата целлюлозы, если массовая доля выхода продукта составляет 88 \% от теоретического?

Добавлена: 08.05.2026
Обновлена: 08.05.2026
Предмет: Химия
Автор: Кэмп

#Органическая химия
#Химическая технология

$Какая масса целлюлозы и азотной кислоты с массовой долей потребуется для производства 16 т тринитрата целлюлозы, если массовая доля выхода продукта составляет 88 \% от теоретического?$

Условие:

Какая масса целлюлозы и азотной кислоты с массовой долей $\mathrm{HNO}_{3} 90 \%$ потребуется для производства 16 т тринитрата целлюлозы, если массовая доля выхода продукта составляет 88 % от теоретического?

Решение:

Шаг 1: Определение теоретического выхода продукта

Пусть $m$ — это масса тринитрата целлюлозы, которую мы хотим получить. В нашем случае $m = 16$ т = 16000 кг.

Так как выход продукта составляет 88%, то теоретическая масса тринитрата целлюлозы $m_{теор}$ будет рассчитываться по формуле:

m_{теор} = \frac{m}{0.88} = \frac{16000 \, \text{кг}}{0.88} \approx 18181.82 \, \text{кг}

Шаг 2: Определение стехиометрии реакции

Реакция получения тринитрата целлюлозы из целлюлозы и азотной кислоты может быть представлена следующим образом:

\text{Целлюлоза} + 3 \, \text{HNO}_3 \rightarrow \text{ТНЦ} + 3 \, \text{H}_2\text{O} + 3 \, \text{NO}_2

Из уравнения видно, что 1 моль целлюлозы реагирует с 3 молями азотной кислоты для получения 1 моля тринитрата целлюлозы.

Шаг 3: Определение молекулярных масс

Молярная масса целлюлозы (C6H10O5)n (\approx) 162 г/моль (для одного мономера).
Молярная масса азотной кислоты (HNO3) (\approx) 63 г/моль.
Молярная масса тринитрата целлюлозы (C6H7N3O12) (\approx) 450 г/моль (приблизительно).

Шаг 4: Расчет необходимого количества целлюлозы и азотной кислоты

Теперь мы можем рассчитать, сколько целлюлозы и азотной кислоты нам нужно для получения 18181.82 кг тринитрата целлюлозы.

Расчет необходимого количества тринитрата целлюлозы в молях:

n_{ТНЦ} = \frac{m_{теор}}{M_{ТНЦ}} = \frac{18181.82 \, \text{кг}}{0.450 \, \text{кг/моль}} \approx 40404.04 \, \text{моль}

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какой из следующих факторов наиболее существенно влияет на количество исходных реагентов, необходимых для производства заданного количества продукта в химической реакции?

Молярная масса продукта.

Массовая доля выхода продукта.

Температура реакции.