Trinitrotoluen là một loại thuốc nổ, có công thức...

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

(a) Phản ứng nổ của TNT: 2C₇H₅N₃O₆ → 3N₂ + 5H₂O + 7CO + 7C

b) 100 gam thuốc nổ Hexanit có chứa 60 gam TNT và 40 gam HND.

Số mol của từng chất là: 

\(\left\{ \begin{gathered}
{n_{{C_7}{H_5}{N_3}{O_6}}} = ?mol \hfill \\
{n_{{C_{12}}{H_5}{N_7}{O_{12}}}} = ?mol \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta có:

\(\begin{gathered}
{n_C} = 7{n_{{C_7}{H_5}{N_3}{O_6}}} + 12{n_{{C_{12}}{H_5}{N_7}{O_{12}}}} = ?\,(mol) \hfill \\
{n_H} = 5{n_{{C_7}{H_5}{N_3}{O_6}}} + 5{n_{{C_{12}}{H_5}{N_7}{O_{12}}}} = ?\,(mol) \hfill \\
{n_N} = 3{n_{{C_7}{H_5}{N_3}{O_6}}} + 7{n_{{C_{12}}{H_5}{N_7}{O_{12}}}} = ?\,(mol) \hfill \\
{n_O} = 6{n_{{C_7}{H_5}{N_3}{O_6}}} + {12_{{C_{12}}{H_5}{N_7}{O_{12}}}} = ?\,(mol) \hfill \\
\end{gathered} \)

Từ đó tính được phần trăm khối lượng, số mol của mỗi nguyên tố

- Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta tính được số mol của các chất trong hỗn hợp sau khi nổ:

\(\begin{gathered}
{n_{{N_2}}} = \frac{{{n_{N(Hexanit)}}}}{2} = ?(kmol) \hfill \\
{n_{{H_2}O}} = \frac{{{n_{H(Hexanit)}}}}{2} = ?(kmol) \hfill \\
{n_{CO}} = {n_{O(Hexanit)}} - {n_{{H_2}O}} = ?\,(kmol) \hfill \\
{n_C} = {n_{C(Hexanit)}} - {n_{CO}} = ?(kmol) \hfill \\
\end{gathered} \)

Từ đó tính được phần trăm số mol của mỗi chất sau khi tổ hợp

Giải chi tiết:

(a) Phản ứng nổ của TNT: 2C₇H₅N₃O₆ → 3N₂ + 5H₂O + 7CO + 7C

(b) 100 gam thuốc nổ Hexanit có chứa 60 gam TNT và 40 gam HND.

Số mol của từng chất là: 

\(\left\{ \begin{gathered}
{n_{{C_7}{H_5}{N_3}{O_6}}} = \frac{{60}}{{227}}mol \hfill \\
{n_{{C_{12}}{H_5}{N_7}{O_{12}}}} = \frac{{40}}{{439}}mol \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta có:

\(\begin{gathered}
{n_C} = 7{n_{{C_7}{H_5}{N_3}{O_6}}} + 12{n_{{C_{12}}{H_5}{N_7}{O_{12}}}} = 7\frac{{60}}{{227}} + 12\frac{{40}}{{439}} = 2,9436(mol) \hfill \\
{n_H} = 5{n_{{C_7}{H_5}{N_3}{O_6}}} + 5{n_{{C_{12}}{H_5}{N_7}{O_{12}}}} = 5\frac{{60}}{{227}} + 5\frac{{40}}{{439}} = 1,7772(mol) \hfill \\
{n_N} = 3{n_{{C_7}{H_5}{N_3}{O_6}}} + 7{n_{{C_{12}}{H_5}{N_7}{O_{12}}}} = 3\frac{{60}}{{227}} + 7\frac{{40}}{{439}} = 1,4308(mol) \hfill \\
{n_O} = 6{n_{{C_7}{H_5}{N_3}{O_6}}} + {12_{{C_{12}}{H_5}{N_7}{O_{12}}}} = 6\frac{{60}}{{227}} + 12\frac{{40}}{{439}} = 2,6793(mol) \hfill \\
\end{gathered} \)

- Phần trăm khối lượng mỗi nguyên tố trong Hexanit:

\(\begin{gathered}
\% {m_C} = \frac{{2,9436.12}}{{100}}.100\% = 35,3\% \hfill \\
\% {m_H} = \frac{{1,7772.1}}{{100}}.100\% = 1,8\% \hfill \\
\% {m_N} = \frac{{1,4308.14}}{{100}}.100\% = 20,0\% \hfill \\
\% {m_O} = \frac{{2,6793.16}}{{100}}.100\% = 42,9\% \hfill \\
\end{gathered} \)

- Phần trăm số mol mỗi nguyên tố trong Hexanit:

\(\begin{gathered}
\% {n_C} = \frac{{2,9436}}{{2,9436 + 1,7772 + 1,4308 + 2,6793}}.100\% = 33,33\% \hfill \\
\% {m_H} = \frac{{1,7772}}{{2,9436 + 1,7772 + 1,4308 + 2,6793}}.100\% = 20,12\% \hfill \\
\% {m_N} = \frac{{1,4308}}{{2,9436 + 1,7772 + 1,4308 + 2,6793}}.100\% = 16,20\% \hfill \\
\% {m_O} = \frac{{2,6793}}{{2,9436 + 1,7772 + 1,4308 + 2,6793}}.100\% = 30,34\% \hfill \\
\end{gathered} \)

- Sản phẩm nổ của Hexanit là N₂, H₂O, CO, C

- Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta tính được số mol của các chất trong hỗn hợp sau khi nổ:

\(\begin{gathered}
{n_{{N_2}}} = \frac{{{n_{N(Hexanit)}}}}{2} = \frac{{1,4308}}{2} = 0,7154(kmol) \hfill \\
{n_{{H_2}O}} = \frac{{{n_{H(Hexanit)}}}}{2} = \frac{{1,7772}}{2} = 0,8886(kmol) \hfill \\
{n_{CO}} = {n_{O(Hexanit)}} - {n_{{H_2}O}} = 2,6793 - 0,8886 = 1,7907(kmol) \hfill \\
{n_C} = {n_{C(Hexanit)}} - {n_{CO}} = 2,9436 - 1,7907 = 1,1529(kmol) \hfill \\
\end{gathered} \)

 Phần trăm số mol của các chất trong hỗn hợp sau khi nổ:

\(\begin{gathered}
\% {n_{{N_2}}} = \frac{{0,7154}}{{0,7154 + 0,8886 + 1,7907 + 1,1529}}.100\% = 15,73\% \hfill \\
\% {n_{{H_2}O}} = \frac{{0,8886}}{{0,7154 + 0,8886 + 1,7907 + 1,1529}}.100\% = 19,54\% \hfill \\
\% {n_{CO}} = \frac{{1,7907}}{{0,7154 + 0,8886 + 1,7907 + 1,1529}}.100\% = 39,38\% \hfill \\
\% {n_C} = \frac{{1,1529}}{{0,7154 + 0,8886 + 1,7907 + 1,1529}}.100\% = 25,35\% \hfill \\
\end{gathered} \)