Решение задачи 497: Выход тринитрофенола из фенола

Решение задачи № 497 Дано: \(n(C_6H_5OH) = 0,1\) моль \(m_{практ}(C_6H_2(NO_2)_3OH) = 21,755\) г Найти: \(\eta\) (выход) — ? Решение: 1. Составим уравнение реакции нитрования фенола для получения тринитрофенола (пикриновой кислоты): \[C_6H_5OH + 3HNO_3 \xrightarrow{H_2SO_4(конц.)} C_6H_2(NO_2)_3OH + 3H_2O\] 2. По уравнению реакции количество вещества образовавшегося тринитрофенола равно количеству вещества вступившего в реакцию фенола (соотношение 1:1): \[n_{теор}(C_6H_2(NO_2)_3OH) = n(C_6H_5OH) = 0,1 \text{ моль}\] 3. Вычислим молярную массу тринитрофенола \(C_6H_2(NO_2)_3OH\): \[M = 6 \cdot 12 + 2 \cdot 1 + 3 \cdot (14 + 2 \cdot 16) + 16 + 1 = 72 + 2 + 138 + 17 = 229 \text{ г/моль}\] 4. Найдем теоретическую массу тринитрофенола: \[m_{теор} = n_{теор} \cdot M = 0,1 \text{ моль} \cdot 229 \text{ г/моль} = 22,9 \text{ г}\] 5. Вычислим практический выход продукта реакции: \[\eta = \frac{m_{практ}}{m_{теор}} \cdot 100\%\] \[\eta = \frac{21,755 \text{ г}}{22,9 \text{ г}} \cdot 100\% = 95\%\] Ответ: Практический выход тринитрофенола составил 95%.