Какие массовые доли метиламина и метанола в исходной смеси, если смесь была сожжена, а полученный газ пропущен через

Viktoriya

41

Для решения данной задачи нам необходимо воспользоваться законами сохранения массы и пропорции.

1. Запишем уравнение реакции сгорания метиламина (CH3NH2) и метанола (CH3OH):

\[CH3NH2 + CH3OH \rightarrow соли\]

2. Рассчитаем количество средней соли, полученной из реакции:

Масса средней соли = 4,24 г

3. Рассчитаем количество молей средней соли:

Молярная масса средней соли (NaCH3NH2) = Молярная масса Na + Молярная масса CH3NH2
= 22,99 г/моль + (12,01 г/моль + 1,01 г/моль + 14,01 г/моль) = 65,05 г/моль

Количество молей средней соли = Масса средней соли / Молярная масса средней соли
= 4,24 г / 65,05 г/моль

4. Рассчитаем количество кислой соли, полученной из реакции:

Масса кислой соли = 13,44 г

5. Рассчитаем количество молей кислой соли:

Молярная масса кислой соли (NaCH3OH) = Молярная масса Na + Молярная масса CH3OH
= 22,99 г/моль + (12,01 г/моль + 1,01 г/моль + 16,00 г/моль) = 61,04 г/моль

Количество молей кислой соли = Масса кислой соли / Молярная масса кислой соли
= 13,44 г / 61,04 г/моль

6. Рассчитаем количество непоглощенного газа:

Объем не поглотившегося газа = 1,232 л

7. Рассчитаем количество молей непоглощенного газа (метанола):

Молярная масса метанола (CH3OH) = 12,01 г/моль + 1,01 г/моль + 16,00 г/моль = 32,02 г/моль

Количество молей непоглощенного газа (метанола) = Объем не поглотившегося газа / Молярная масса метанола
= 1,232 л / 32,02 г/моль

8. Найдем отношение количеств метиламина и метанола в исходной смеси:

Пусть количество молей метиламина в исходной смеси равно \(х\),
а количество молей метанола в исходной смеси равно \(у\).

Используя закон сохранения массы, можем записать следующее соотношение:

Молярная масса метиламина * Количество молей метиламина + Молярная масса метанола * Количество молей метанола = Молярная масса средней соли * Количество молей средней соли + Молярная масса кислой соли * Количество молей кислой соли

Подставим известные значения:

(12,01 г/моль + 1,01 г/моль + 14,01 г/моль) * х + (12,01 г/моль + 1,01 г/моль + 16,00 г/моль) * у = 65,05 г/моль * (4,24 г / 65,05 г/моль) + 61,04 г/моль * (13,44 г / 61,04 г/моль)

Полученное уравнение содержит два неизвестных (\(х\) и \(у\)), но мы можем получить относительное соотношение количеств метиламина и метанола относительно \(х\) или \(у\).

9. Рассчитаем отношение количеств метиламина и метанола относительно \(х\):

(12,01 г/моль + 1,01 г/моль + 14,01 г/моль) * х / х = (12,01 г/моль + 1,01 г/моль + 16,00 г/моль) * у / х
27,03 г/моль = (12,01 г/моль + 1,01 г/моль + 16,00 г/моль) * у / х
27,03 г/моль = 29,02 г/моль * у / х

10. Рассчитаем отношение количеств метиламина и метанола относительно \(у\):

(12,01 г/моль + 1,01 г/моль + 14,01 г/моль) * х / у = (12,01 г/моль + 1,01 г/моль + 16,00 г/моль) * у / у
27,03 г/моль * у = 29,02 г/моль * х

11. Решим полученную систему уравнений для \(х\) и \(у\):

27,03 г/моль = 29,02 г/моль * у / х
27,03 г/моль * у = 29,02 г/моль * х

Разделив оба уравнения, получим:

(27,03 г/моль * у) / (27,03 г/моль) = (29,02 г/моль * х) / (27,03 г/моль)
у = 1,07 * х

12. Заменим \(у\) во втором уравнении:

1,07 * х = 29,02 г/моль * х
1,07 = 29,02 г/моль
х = 29,02 г/моль / 1,07

Таким образом, получаем, что \(х \approx 27,08\) и \(у \approx 29,02\).

Из полученных значений, массовые доли метиламина и метанола в исходной смеси примерно равны 27,08% и 29,02% соответственно.