甲苯和硝酸合成TNT的方程式?
CH3(C6H5) + 3HNO3
=CH3(C6H2)(NO2)3 + 3H2O
三硝基甲苯(TNT)为白色或黄色针状结晶,无臭,有吸湿性。为比较安全的炸药,能耐受撞击和摩擦,但任何量突然受热都能引起爆炸。中等毒性。可经皮、呼吸道、消化道侵入。主要危害是慢性中毒。局部皮肤刺激产生皮炎和黄染。高铁血红蛋白形成能力远较苯胺为小。慢性作用主要表现为中毒性胃炎、中毒性肝炎、再障、贫血、中毒性白内障。
中文名称:2,4,6-三硝基甲苯;黄色炸药
英文名称:2,4,6-TrinitrotolueneTNTTrotyl
它配备了一个爆炸性的,是一种常用的炸药中的成分,如混合炸药,硝酸铵可成为阿马托。它是由甲苯硝化的通过。它的IUPAC名称是2,4,6 -三硝基甲苯,黄色晶体
精炼的TNT十分稳定。和硝酸甘油不同,它对摩擦,振动,不敏感。即使是受到枪击,也不容易爆炸。因此,需要雷管来启动。它不会与金属发生化学反应或吸收水分。因此,它可以存放多年。但它与碱强烈反应,生成不稳定的化合物。
每公斤TNT炸药可产生420万焦耳的能量。值得注意的是TNT比脂肪(38MJ/kg)和糖三硝基甲苯(17MJ/kg)释放更少的能量,但它会很迅速的释放能量,这是因为它含有氧可作为助燃剂,不需要大气中的氧气。而现今有关爆炸和能量释放的研究,也常常用“公斤TNT炸药”或“吨TNT炸药”为单位,以比较爆炸、地震、行星撞击等大型反应时的能量。
三硝基甲苯,又名TNT,1863年由TJ·威尔伯兰德在一次失败的实验中发明,但在此后的很多年里一直被认为是由诺贝尔所发明,造成了很大的误解。三硝基甲苯是一种威力很强而又相当安全的炸药,即使被子弹击穿一般也不会燃烧和起爆。它在20世纪初开始广泛用于装填各种弹药和进行爆炸,逐渐取代了苦味酸。在第二次世界大战结束前,TNT一直是综合性能最好的炸药,被称为 “炸药之王”。
如果硝酸足量,则生成硝酸铜和水。
在溶液中反应的话,其实离子方程式就可以看出,只是单纯的氢氧根和氢离子结合生成水。铜离子并没有发生什么变化。
如果硝酸不足量,则要生成硝酸铜,氢氧化铜和水。
3HNO3十C6H5一CH4=浓硫酸=C6H2(NO2)3一CH4十3H2O
硝酸盐不是都易爆炸,硝酸盐不是都易爆炸的,只有硝酸铵容易爆炸,因为其中有个+5和-3价的N,容易发生自身氧化还原反应,生成大量气体和热,所以爆炸。此外还有一些硝酸与有机物反应产物也易爆炸,如三硝基甲苯,硝酸甘油,硝基立方烷等等。
常见的硝酸盐还有硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硝酸钙、硝酸铅、硝酸铈等,均为白色固体,固体的硝酸盐加热时能分解放出氧,活泼金属的硝酸盐仅放出一部分氧而变成亚硝酸盐,其余大部分金属的硝酸盐,分解为金属的氧化物、氧和二氧化氮。
事实上只有NH4NO3是猛撞爆炸的。因为爆炸要满足:能在瞬间产生大量气体并膨胀。铵盐是个比较特殊的盐,因为N和H是非金属,所以它可以变成N2及H2O等气体。
而其他“正宗”的盐比如KNO3 ,它只能2KNO3=2KNO2+O2 ,2mol才产生1mol气体,不够猛反应也慢,所以不会爆炸。
无色澄清液体。有苯样气味。有强折光性。能与乙醇、 乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳和冰乙酸混溶,极微溶于水。相对密度 0.866。凝固点-95℃。沸点110.6℃。折光率 1.4967。闪点(闭杯) 4.4℃。易燃。蒸气能与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限 1.2%~7.0%(体积)。低毒,半数致死量(大鼠,经口)5000mg/kg。高浓度气体有麻醉性。有刺激性。物理性质
外观与性状:无色透明液体,有类似苯的芳香气味。
熔点(℃):-94.9相对密度(水=1):0.87沸点(℃):110.6相对蒸气密度(空气=1):3.14分子式:C7H8分子量:92.14饱和蒸气压(kPa):4.89(30℃)燃烧热(kJ/mol):3905.0临界温度(℃):318.6临界压力(MPa):4.11辛醇/水分配系数的对数值:2.69闪点(℃):4爆炸上限%(V/V):7.0引燃温度(℃):535爆炸下限%(V/V):1.2溶解性:不溶于水,可混溶于苯、醇、醚等多数有机溶剂。
化学性质化学性质活泼,与苯相像。[可进行氧化、磺化、硝化和歧化反应,以及侧链氯化反应。 甲苯能被氧化成苯甲酸。
健康危害:对皮肤、粘膜有刺激性,对中枢神经系统有麻醉作用。
急性中毒:短时间内吸入较高浓度该品可出现眼及上呼吸道明显的刺激症状、眼结膜及咽部充血、头晕、头痛、恶心、呕吐、胸闷、四肢无力、步态蹒跚、意识模糊。重症者可有躁动、抽搐、昏迷。慢性中毒:长期接触可发生神经衰弱综合征,肝肿大,女工月经异常等。皮肤干燥、皲裂、皮炎。环境危害:对环境有严重危害,对空气、水环境及水源可造成污染。
燃爆危险:该品易燃,具刺激性
苯(Benzene,)是一种碳氢化合物,也是最简单的芳烃。在常温下苯为一种无色、有甜味的透明液体,并具有强烈的芳香气味。苯可燃,有毒,也是一种致癌物质。苯是一种石油化工基本原料。苯的产量和生产技术水平是一个国家石油化工业发展水平的标志之一。甲苯则是苯的同系物,亦名“甲基苯”、“苯基甲烷”。
甲苯
甲苯是有机化合物,属芳香烃,结构简式为。甲苯是最简单、最重要的芳烃化合物之一。在空气中,甲苯只能不完全燃烧,火焰呈黄色,具有类似甲苯苯的芳香气味,沸点(常压)110.63℃,熔点-94.99℃。凝固点为-95℃,密度为0.866克/厘立方米。甲苯温度计正是利用了它的凝固点比水银低,可以在高寒地区使用;而它的沸点又比水的沸点高,可以测110.8℃以下的温度。因此从测温范围来看,它优于水银温度计和酒精温度计。另外甲苯比较便宜,故甲苯温度计比水银温度计也便宜。
甲苯在常温常压下是一种无色透明,清澈如水的液体,对光有很强的折射作用(折射率:1.4961)。甲苯几乎不溶于水(0.52克/升),但可以和二硫化碳、酒精、乙醚以任意比例混溶,在氯仿、丙酮和大多数其他常用有机溶剂中也有很好的溶解性。甲苯的黏性为0.6毫帕斯,也就是说它的黏稠性弱于水。甲苯的热值为40.940千焦/千克,闪点为4 ℃,燃点为535 ℃。蒸气和空气形成爆炸性混合物,爆炸极限1.2%~7.0%(体积)。甲苯溶解溴后,在光照条件下,甲基上的氢原子被溴原子取代(与甲烷相似),而在铁作催化剂条件下,苯基上的氢原子被溴原子取代(与苯相似);但甲苯分子中存在着甲基和苯基的相互影响,使得甲苯又具有不同于苯和甲烷的性质,如苯环上的取代反应(卤化、硝化等),甲苯比苯容易进行,甲苯分子中的甲基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化。
在氧化反应中(如与酸性高锰酸钾溶液),甲苯能由苯甲醇、苯甲醛而最终被氧化为苯甲酸。甲苯主要能进行自由基取代、亲电子取代和自由基加成反应。亲核反应则较少发生。 在受热或光辐射条件下,甲苯可以和某些反应物(如溴)在甲基上进行自由基取代反应。 甲苯与硝酸发生取代反应生成三硝基甲苯(TNT)。
甲苯不溶于水,但溶于乙醇和苯的溶剂中。甲苯容易发生氯化,生成苯—氯甲烷或苯三氯甲烷,它们都是工业上很好的溶剂;它可以萃取溴水中的溴,但不能和溴水反应;它还容易硝化,生成对硝基甲苯或邻硝基甲苯,它们都是染料的原料;它还容易磺化,生成邻甲苯磺酸或对甲苯磺酸,它们是做染料或制糖精的原料;1份甲苯和3份硝酸硝化,可得到三硝基甲苯(俗名TNT)。甲苯的蒸汽与空气混合形成爆炸性物质,因此它可以制造梯思梯炸药。
烟草种植
甲苯是石油的次要成分之一。在煤焦油轻油(主要成分为苯)中,甲苯占15%~20%。我们周围环境中的甲苯主要来自重型卡车所排的尾气(因为甲苯是汽油的成分之一)。许多有机物在不完全燃烧后会产生少量甲苯,最常见的如:烟草。大气层内的甲苯和苯一样,在一段时间后会由空气中的氢氧自由基(OH*)完全分解。
甲苯与苯的性质很相似,是工业上应用很广的原料。但其蒸汽有毒,可以通过呼吸道对人体造成危害,使用和生产时要防止它进入呼吸器官。
甲苯主要由原油经石油化工过程而制成。作为溶剂它用于油类、树脂、天然橡胶、合成橡胶、煤焦油、沥青、醋酸纤维素,也作为溶剂用于纤维素油漆和清漆以及用为照相制版、墨水的溶剂。甲苯也是有机合成,特别是氯化苯酰、苯基、糖精、三硝基甲苯和许多染料等有机合成的主要原料。它也是飞机和汽车汽油的一种成分。
甲苯具有挥发性,在环境中比较不易发生反应。由于空气的运动使其广泛分布在环境中,并且通过雨和从水表面的蒸发使其在空气和水体之间不断地再循环,最终可能因生物的和微生物的氧化而被降解。对世界上很多城市空气中的平均浓度进行汇总,结果表明甲苯浓度通常为112.5~150毫克/立方米,这主要来自于汽油有关的排放(汽车废气、汽油加工),也来自于工业活动所造成的溶剂损失和排放。
甲苯是基本有机原料之一,大量由于提高辛烷值汽油组分和多种用途的溶剂。从甲苯中可以衍生出许多种化工原料,例如:苯、二甲苯、苯甲酸、甲苯二异氰酸脂、氯化甲苯、甲酚和对甲苯磺酸等。这些原料可进一步制造合成纤维、塑料、炸药和染料等。
甲苯也是重要的化工原料。危险特性:易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。流速过快,容易产生和积聚静电。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。 甲苯又是燃料的重要成分。使用甲苯的工厂、加油站,汽车尾气是主要污染源。城市空气中的甲苯,主要来自于汽油有关的排放及工业活动造成的溶剂损失和排放。贮运过程中的意外事故是甲苯的又一个污染源。甲苯能被强氧化剂氧化。
甲苯为一级易燃物,其蒸气与空气的混合物具爆炸性。发生爆炸起火时,冒出黑烟,火焰沿地面扩散。进入起火现场,眼睛会流泪且与咽喉皆感刺痛、发痒,并可闻到特殊的芳香气味。
进入人体的甲苯,可迅速排出体外。甲苯易挥发,在环境中比较稳定,不易发生反应。由于空气的运动,使其广泛分布在环境中。水中的甲苯可迅速挥发至大气中。甲苯毒性小于苯,但刺激症状比苯严重,吸入会出现咽喉刺痛感、发痒和灼烧感;刺激眼黏膜,会引起流泪、发红、充血;溅在皮肤上局部会出现发红、刺痛及疱疹等。重度甲苯中毒后,或呈兴奋状:躁动不安,哭笑无常;或呈压抑状:嗜睡,木僵等,严重的会出现虚脱、昏迷。甲苯微溶于水,当倾倒入水中时,可漂浮在水面,或呈油状分布在水面,会引起鱼类及其他水生生物的死亡。受污染水体散发出苯系物特有刺鼻气味。
中午好,这与硝酸根中的氮处于最高价有一定关联但不是最主要的,因为硝酸根中的N-O键并不牢固,它与硫酸根中的S-O键以及盐酸中的卤代基形成的离子键不同(有机氯代物存在对偶极性说,比如二氯甲烷和四氯化碳=四氯甲烷就形成对称空间构型而稳定,一氯甲烷和氯仿因存在奇数而不稳定),由于分解需要的能垒非常低所以就导致了大多数无机硝酸盐都是不稳定的,这就和为何碳酸氢钠没有碳酸钠稳定是相同道理请酌情参考。往上还有更加猛烈的叠氮和全氮比如HMX和RDX(现在的初高中实验里我想应该有著名的银镜反应吧?如果长时间搁置银氨溶液就会反应生成威力巨大的叠氮银俗称雷爆银,N-O键随着链接的金属阳离子吸电能力减弱,危险程度以线性递增),也可以从分子结构上来理解——所有不稳定的氮盐几乎都是以N为骨架或者闭环的,而N为旁系支链或者以共价键结合比如二甲基吡啶、三乙醇胺和异烟肼则相对稳定了很多。如果你看到以下HMX的分子式,应该不难理解它有多可怕……
1、反应速度快,放热量大
硝化反应是放热反应,温度越高,硝化反应的速度越快,放出的热量越多,越极易造成温度失控而爆炸。
2、反应物料易燃
被硝化的物质大多为易燃物质,有的兼具毒性,如苯、甲苯、脱脂棉等,使用或储存不当时,易造成火灾。
3、硝化剂有强烈的氧化性和腐蚀性
混酸具有强烈的氧化性和腐蚀性,与有机物特别是不饱和有机物接触即能引起燃烧。硝化反应的腐蚀性很强,会导致设备的强烈腐蚀。混酸在制备时,若温度过高或落入少量水,会促使硝酸的大量分解,引起突沸冲料或爆炸。
4、硝化产物、副产物大都具有爆炸危险性
硝化产品大都具有火灾、爆炸危险性,尤其是多硝基化合物和硝酸酯,受热、摩擦、撞击或接触点火源,极易爆炸或着火。