Câu 2. (HH.2.1) Người ta điều chế 2,4,6-trinitrotoluene qua sơ đồ sau:
\[
\text{Heptane} \xrightarrow{t^{\circ}, p, 40\%} \text{Toluene} \xrightarrow{+HNO_3/H_2SO_4 \text{ đặc}, 70\%} \text{TNT}
\]
a. Viết phương trình hóa học cho từng giai đoạn phản ứng.
b. Để điều chế được 0,4 tấn sản phẩm 2,4,6-trinitrotoluene dùng làm thuốc nổ TNT cần dùng khối lượng heptane bằng bao nhiêu kg?
a, \(CH_3-\left[CH_2\right]_5-CH_3\underrightarrow{^{t^o,xt,p}}C_6H_5CH_3+4H_2\)
\(C_5H_6CH_3+3HNO_3\underrightarrow{^{H_2SO_{4đ},}}C_6H_2CH_3\left(NO_2\right)_3+3H_2O\)
b, Ta có: 0,4 tấn = 400 (kg)
\(\Rightarrow n_{C_7H_{16}\left(LT\right)}=n_{C_6H_5CH_3\left(LT\right)}=n_{C_6H_2CH_3\left(NO_2\right)_3}=\dfrac{400}{227}=\left(kmol\right)\)
\(\Rightarrow n_{C_7H_{16}\left(TT\right)}=\dfrac{400}{227}:70\%:40\%=\dfrac{10000}{1589}\left(kmol\right)\)
\(\Rightarrow m_{C_7H_{16}}=\dfrac{10000}{1589}.100=629,3\left(kg\right)\)