甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物共热生成TNT的反应方程式是什么?
甲苯易发生取代反应,与浓硝酸、浓硫酸的混合酸共热时发生硝化反应生成三硝基甲苯,反应的化学方程式为:
C6H5-CH3 + 3HNO3---浓H2SO4 加热--->TNT + 3H2O
TNT 就是三硝基甲苯,或2,4,6-三硝基甲苯。
甲苯和浓硝酸,在浓硫酸做催化剂,加油50-60℃之间,发生反应,生成三硝基甲苯,即TNT。高中有机反应,这个属于取代反应。
分子结构
硝酸分子为平面共价分子,中心氮原子sp2杂化,未参与杂化的一个p轨道与两个端氧形成三中心四电子键。硝酸中的羟基氢与非羟化的氧原子形成分子内氢键,这是硝酸酸性不及硫酸、盐酸,熔沸点较前两者低的主要原因。
键长:O-N:119.9pm O'-N:121.1pm O-H:96.4pm N-OH:140.6pm
键角:O'-N-O:130.27° O-N-OH:113.85° O'-N-OH:115.88° N-O-H:102.2°
以上内容参考:百度百科-硝酸
我们认识很多强酸,其中六种是我们在工业和生活中使用最多的。我们以前听说过强酸,今天我们就来看看它们是什么以及它们的作用。六种强酸硝酸。六种强酸HNO3、硫酸H2SO4、盐酸HCl、高氯酸HClO4、氢溴酸HBr和氢碘酸HI都有强烈的产生H+的倾向。它们在水溶液中完全被电离。能电离的正离子有且只有h-plus。这就是氢氧根离子的浓度,你不能随便分类。
强酸的六种常见用途。硝酸 :工业上可用于制造一系列硝酸类氮肥,如硝酸铵、硝酸钾类肥料。用于制备硝酸盐或含有硝基基团的炸药。在军事上使用的炸药是三硝基甲苯。它是由甲苯与浓硝酸和硫酸反应而成,是一种黄色片状物,具有爆炸力大、性能稳定、吸湿性低等优点,常用作炮弹、手榴弹、地雷和鱼雷等炸药,也可用于采矿和其他爆破作业。
由于硝酸既具有氧化性又具有酸性,所以还可用于提炼金属。还经常用于生产农药、染料、盐类等。在有机化学中,浓硝酸和浓硫酸的混合物是一种重要的硝化试剂,其水溶液俗称硝酸盐水或氨氮水。硫酸 用于冶金工业和金属加工的冶金工业部门,特别是有色金属的生产过程中需要用到硫酸。在石油工业部门的汽油、润滑油等石油产品的生产过程中,需要用浓硫酸提炼,以去除含硫化合物和不饱和烃。
在浓硝酸中,浓硫酸被用作脱水剂;在氯碱工业中,浓硫酸被用来干燥氯气和氯化氢。在无机盐工业中,如冰晶石、硼砂、磷酸三钠、磷酸氢二钠、硫酸铅等硫酸盐均用硫酸制备。可用作硬水软化剂、离子交换再生剂、pH调节剂、氧化剂和洗涤剂等。还可用于制造化肥、农药、染料、颜料、塑料、化纤、炸药和各种硫酸盐。此外,纺织印染业、搪瓷业、五金业、肥皂业、人造香料业等生产部门,也需要使用硫酸。硫酸越来越多地被用于农业生产,以改善pH值较高的石灰质土壤。生产肥料用的硫酸铵和过磷酸钙都要使用大量的硫酸来生产。
盐酸,盐酸是胃液的一种成分,它能使胃液保持活化的胃蛋白酶所需要的最合适的pH值,它还能使蛋白质变性并在盐中容易水解,并与进入胃的食物中的细菌一起杀死。利用盐酸的性质能与难溶碱反应,制作清洁的盥洗灵、除草剂等日常用品。在分析化学中,当用酸来测定碱的浓度时,一般用盐酸进行滴定。用强酸滴定使终点更明显,结果更准确。盐酸最重要的用途之一是酸洗钢铁。在对铁或钢进行后续处理之前,盐酸可用于去除表面的铁锈或氧化铁。
甲苯和浓硝酸的反应方程:C7H8+HNO3=C7H7NO2+H2O(条件是浓硫酸加热)。甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合酸可以发生反应,苯环上的氢原子被硝基取代,可以发生邻对位取代。
取代反应(substitution reaction)是指化合物或有机物分子中任何一个原子或原子团被试剂中同类型的其它原子或原子团所替代的反应,用通式表示为:R-L(反应基质)+A-B(进攻试剂)→R-A(取代产物)+L-B(离去基团)属于化学反应的一类。
取代反应在有机化学中非常重要,而无机化学中同样存在取代反应,并非只限于有机化学。取代反应可分为亲核取代、亲电取代和均裂取代三类。如果取代反应发生在分子内各基团之间,称为分子内取代。有些取代反应中又同时发生分子重排。
需要注意,取代反应可以发生在无机化学中,例如:B2H6+BCl3⇌B2H5Cl+BHCl2;B2H6+NH3→μ-NH2B2H5+H2。
扩展资料:
甲苯危险性:
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、燃爆危险:该品易燃,具刺激性。
参考资料:
百度百科-甲苯
甲苯和硝酸发生取代反应也称硝化反应,主产物是邻硝基甲苯和对硝基甲苯,二者很容易分离。甲基是致活的邻对位定位基,也是制取TNT炸药所需要的特殊条件。甲基可以活化苯环,使得苯环上电子云密度增加,之后进行硝基取代反应,更加容易,反应程度也更深入。
1-硝基甲苯在铁和盐酸的作用下生成1-甲苯胺;1-甲苯胺在盐酸和亚硝酸存在的条件下0至5摄氏度,生成重氮盐;重氮盐和氯化铜作用生成对氯甲苯;对氯甲苯和水在420至520摄氏度有铜催化剂的条件下生成对甲基苯酚和氯化氢。
纯属猜测……不过大概就那个意思,温度催化剂什么的忽略吧
HNO3是硝酸。
硝酸是一种强酸,其水溶液俗称硝镪水。纯硝酸为无色液体,沸点83℃,味苦,在-42℃时凝结为无色晶体,与水混溶,有强氧化性和腐蚀性。
硝酸的酸性较硫酸和盐酸小(PKa=-1.3),易溶于水,在水中完全电离,常温下其稀溶液无色透明,浓溶液显棕色。硝酸不稳定,易见光分解,应在棕色瓶中于阴暗处避光保存,严禁与还原剂接触。
硝酸的用途
用于制氮肥、硝酸盐、王水、炸药等,在有机合成中,用来制取硝酸甘油、硝基苯、苦味酸、梯恩梯以及硝化纤维素等。
硝酸是重要的化工原料,在酸类生产中产量仅次于硫酸。硝酸主要用于化肥和火炸药工业,也用于染料、制药、塑料等的生产。
稀硝酸大部分用于制造硝酸铵、硝酸磷肥和各种硝酸盐。浓硝酸分别将甲苯、苯酚和乌洛托品硝化制成梯恩梯、苦味酸、黑索今等烈性炸药。
浓硝酸也用于制造硝化甘油、硝酸纤维素和雷汞等。生产浓硝酸的中间物液体四氧化二氮是发射火箭、导弹的高能燃料。此外,在冶金等工业中也使用硝酸。
甲苯的硝化反应方程式:
甲苯相对密度 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。
扩展资料:
甲苯的用途:
甲苯大量用作溶剂和高辛烷值汽油添加剂,也是有机化工的重要原料,但与同时从煤和石油得到的苯和二甲苯相比,目前的产量相对过剩,因此相当数量的甲苯用于脱烷基制苯或岐化制二甲苯。
甲苯衍生的一系列中间体,广泛用于染料;医药;农药;火炸药;助剂;香料等精细化学品的生产,也用于合成材料工业。甲苯进行侧链氯化得到的一氯苄;二氯苄和三氯苄,包括它们的衍生物苯甲醇。
甲苯-2,4-二磺酸;苯甲醛-2,4-二磺酸;甲苯磺酰氯等,用于洗涤剂添加剂,化肥防结块添加剂;有机颜料;医药;染料的生产。甲苯硝化制得大量的中间体。可衍生得到很多最终产品,其中在聚氨酯制品。
参考资料来源:百度百科—甲苯
氰化物:剧毒物品
硫酸、硝酸、盐酸、烧碱,腐蚀性物品
二甲苯:易燃,有害物品。
电镀行业属于高危行业,做好防范,注意安全。
回答你的问题
苯环上原有的取代基,是定位基,间硝基甲苯,定位基有硝基和甲基,硝基是间位定位基,甲基是邻对位定位基,当苯环存在两类定位基时,邻对位定位基占主导地位,所以间硝基甲苯发生硝化反应时,是甲基的邻位和对位氢原子被硝基取代,如果是在甲基和硝基之间的那个邻位取代的话,空间位阻大,很难被取代,因此就有2,5-二硝基甲苯的生成,如果是甲基的对位氢原子被取代,那是硝基的邻位,受到硝基的影响也是很难的,所以主要产物就是2,5-二硝基甲苯。