Какое количество метиламина массой полностью сгорит при наличии 504 л воздуха (содержащего 20% кислорода)?

Morskoy_Kapitan

66

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать химическое уравнение реакции сгорания метиламина (CH3NH2) в наличии кислорода. По уравнению мы знаем, что массовое соотношение между метиламином и кислородом составляет 1:3. Значит, для полного сгорания одного моля метиламина требуется 3 моля кислорода.

Сначала найдем количество кислорода в 504 л воздуха. Поскольку воздух содержит 20% кислорода, то количество кислорода составляет 20% от общего объема воздуха:

\(V_{O_2} = 504 \, \text{л} \times 0.20 = 100.8 \, \text{л}\)

Затем переведем объем кислорода в моль, используя его молярный объем при нормальных условиях (22.4 л/моль):

\(n_{O_2} = \frac{V_{O_2}}{V_{molar}} = \frac{100.8 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} ≈ 4.5 \, \text{моль}\)

Таким образом, для полного сгорания метиламина потребуется 3 моля кислорода. Если один моль метиламина требует 3 моля кислорода, то \(n_{CH_3NH_2} = \frac{1}{3} \times n_{O_2} ≈ \frac{1}{3} \times 4.5 \, \text{моль} ≈ 1.5 \, \text{моль}\).

Наконец, найдем массу метиламина, зная его молярную массу. Молярная масса метиламина (CH3NH2) равна:

\(M_{CH_3NH_2} = (1 \times 12.01) + (4 \times 1.01) + (1 \times 14.01) ≈ 31.06 \, \text{г/моль}\)

Таким образом, масса метиламина, которая полностью сгорит, составит:

\(m_{CH_3NH_2} = n_{CH_3NH_2} \times M_{CH_3NH_2} ≈ 1.5 \, \text{моль} \times 31.06 \, \text{г/моль} ≈ 46.59 \, \text{г}\)

Ответ: Масса метиламина, которая полностью сгорит при наличии 504 л воздуха (содержащего 20% кислорода), составляет приблизительно 46.59 г.