Излишек баритовой воды использовали для обработки продуктов полного сгорания смеси пропана и метиламина. В результате

Magicheskiy_Edinorog

23

Для начала определим, какой газ образовал осадок при взаимодействии с баритовой водой.

Масса осадка составила 137,9 г. Поскольку баритовая вода реагирует только с продуктом сгорания пропана (C3H8) – оксидом углерода (II) (CO2) и водяным паром (H2O), то это значит, что баритовая вода отреагировала именно с СО2.

Теперь найдем количество СО2 в осадке. Молярная масса СО2 равна 44,01 г/моль, а масса осадка – 137,9 г. Таким образом, количество молей СО2 в осадке можно найти по формуле:

\[
n = \frac{m}{M}
\]

где \(n\) – количество молей, \(m\) – масса вещества, \(M\) – молярная масса. Подставив значения, получаем:

\[
n_{CO2} = \frac{137,9}{44,01} ≈ 3,13 моль
\]

Это означает, что в исходной смеси пропана (C3H8) и метиламина (CH3NH2) было 3,13 моль СО2.

Теперь у нас есть информация о количестве СО2 в исходной смеси и о том, что газообразные компоненты уменьшились в объеме в 2,5 раза после прохождения через раскаленную медную спираль. Поскольку СО2 – это единственный газ, который реагировал с баритовой водой, это означает, что СО2 уменьшился в объеме в 2,5 раза.

Давайте обозначим количество СО2 в исходной смеси за \(n_0\). После прохождения через медную спираль объем СО2 стал составлять 2,5 * \(n_0\).

Теперь выразим количество молей остальных газов в исходной смеси через \(n_0\) (количество молей СО2 в исходной смеси). Обозначим количество молей пропана (C3H8) за \(n_{C3H8}\) и количество молей метиламина (CH3NH2) за \(n_{CH3NH2}\).

Так как из условия мы знаем, что количество молей СО2 равно 3,13 моль, количество молей пропана можно выразить как:

\[n_{C3H8} = 3,13 - n_{0}\]

И аналогично для метиламина:

\[n_{CH3NH2} = 3,13 - n_{0}\]

После того, как СО2 уменьшился в объеме, его количество молей стало \(2,5 * n_{0}\). Таким образом, количество молей пропана и метиламина стало \(3,13 - 2,5 * n_{0}\).

Итак, массовые доли пропана (C3H8) и метиламина (CH3NH2) в исходной смеси можно найти, разделив массы соответствующих газов на общую массу смеси:

Массовая доля пропана (C3H8) в исходной смеси:

\[
X_{C3H8} = \frac{n_{C3H8} * M_{C3H8}}{m_{mix}} *100\%
\]

Массовая доля метиламина (CH3NH2) в исходной смеси:

\[
X_{CH3NH2} = \frac{n_{CH3NH2} * M_{CH3NH2}}{m_{mix}} *100\%
\]

Где \(M_{C3H8}\) и \(M_{CH3NH2}\) - молярные массы пропана и метиламина соответственно, а \(m_{mix}\) - общая масса смеси.

Таким образом, после решения уравнений и подстановки известных данных, можно определить массовые доли пропана и метиламина в исходной смеси.