Сколько массы продуктов формируется при реакции избытка азотной кислоты с 0,1 молью бензола, толуола и фенола

Данная задача связана с органической химией и реакцией нитрирования ароматических соединений, в данном случае бензола, толуола и фенола с азотной кислотой (HNO3) в присутствии серной кислоты (H2SO4).

1. Начнем с расчета моларной массы каждого из ароматических соединений:

- Молярная масса бензола (C6H6): $6\times 12.01+6\times 1.01=78.11$ г/моль.
- Молярная масса толуола (C7H8): $7\times 12.01+8\times 1.01=92.14$ г/моль.
- Молярная масса фенола (C6H6O): $6\times 12.01+6\times 1.01+16.00=94.11$ г/моль.

2. Рассмотрим реакцию нитрирования, описанную следующим образом:

$$C6H6+HNO3\to C6H5NO2+H2O$$
$$C7H8+HNO3\to C7H7NO2+H2O$$
$$C6H6O+HNO3\to C6H5NO3+H2O$$

Приведенные уравнения показывают, что при реакции каждого соединения с одной молекулой азотной кислоты образуется одна молекула нитроаренового соединения (с соответствующими замещениями) и одна молекула воды.

3. Для решения задачи нам необходимо определить, сколько мольных масс продуктов образуется при реакции избытка азотной кислоты с каждым из ароматических соединений.

- Бензол (C6H6): 0,1 моль
Образуется:
- Нитробензол (C6H5NO2) в количестве 0,1 моль.
- Вода (H2O) в количестве 0,1 моль.

- Толуол (C7H8): 0,1 моль
Образуется:
- Нитротолуол (C7H7NO2) в количестве 0,1 моль.
- Вода (H2O) в количестве 0,1 моль.

- Фенол (C6H6O): 0,1 моль
Образуется:
- Нитрофенол (C6H5NO3) в количестве 0,1 моль.
- Вода (H2O) в количестве 0,1 моль.

4. Теперь нам нужно вычислить массу каждого из продуктов. Для этого мы будем использовать молярные массы, рассчитанные на первом шаге.

- Масса нитробензола: $0,1\text{моль}\times 103.12\text{г/моль}=10.312$ г.
- Масса нитротолуола: $0,1\text{моль}\times 121.15\text{г/моль}=12.115$ г.
- Масса нитрофенола: $0,1\text{моль}\times 123.11\text{г/моль}=12.311$ г.
- Масса воды: $0,1\text{моль}\times 18.02\text{г/моль}=1.802$ г.

Таким образом, при реакции избытка азотной кислоты с 0,1 молью бензола, толуола и фенола (в присутствии H2SO4), образуется следующая масса продуктов:

- Нитробензол: 10.312 г.
- Нитротолуол: 12.115 г.
- Нитрофенол: 12.311 г.
- Вода: 1.802 г.

Надеюсь, ответ был понятен и подробен для вашего понимания! Если у вас остались какие-либо вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать.