Làm theo yêu cầu của đề bài

a. C₇H₈ + 3HNO₃ → C₆H₂(NO₂)₃CH₃ + 3H₂O; b. Khoảng 20.786 tấn toluene.

Câu a: Phương trình điều chế thuốc nổ TNT từ toluene:

Toluene (C₇H₈) phản ứng với hỗn hợp axit nitric (HNO₃) đậm đặc và axit sulfuric (H₂SO₄) đậm đặc (chất xúc tác) để tạo ra trinitrotoluene (TNT), C₆H₂(NO₂)₃CH₃ và nước (H₂O)

Phương trình phản ứng cân bằng:

C₇H₈ + 3HNO₃ → C₆H₂(NO₂)₃CH₃ + 3H₂O

Câu b: Tính toán lượng toluene cần thiết:

Khối lượng TNT tương đương với năng lượng của 2 quả bom: 36.000 tấn TNT

Khối lượng mol của TNT (C₇H₅N₃O₆): 7(12) + 5(1) + 3(14) + 6(16) = 227 g/mol = 0,227 kg/mol

Số mol TNT tương đương với 36.000 tấn: (36.000 x 10⁶ g) / 227 g/mol ≈ 1.581 x 10⁸ mol

Theo phương trình phản ứng, 1 mol TNT cần 1 mol toluene. Vì vậy, số mol toluene cần thiết là 1.581 x 10⁸ mol.

Khối lượng mol của toluene (C₇H₈): 7(12) + 8(1) = 92 g/mol = 0,092 kg/mol

Khối lượng toluene cần thiết (lý thuyết): (1.581 x 10⁸ mol) x (0,092 kg/mol) ≈ 1.455 x 10⁷ kg = 14.550 tấn

Do hiệu suất phản ứng chỉ đạt 70%, lượng toluene cần thiết thực tế sẽ nhiều hơn:

14.550 tấn / 0,7 ≈ 20.786 tấn