Какова будет масса амина, произведенного при реакции 3 моль хлорида метиламмония с 50 г 5%-ным раствором гидроксида

Solnechnyy_Feniks

66

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать принцип сохранения массы и баланс химического уравнения реакции.

Сначала давайте запишем химическое уравнение для реакции между хлоридом метиламмония (\(CH_3NH_3Cl\)) и гидроксидом калия (\(KOH\)):

\[CH_3NH_3Cl + KOH \rightarrow CH_3NH_2 + KCl + H_2O\]

Из уравнения видно, что мол соединений \(CH_3NH_3Cl\) и \(KOH\) реагируют, образуя молекулы амина (\(CH_3NH_2\)), хлорид калия (\(KCl\)) и воду (\(H_2O\)).

Мы знаем, что в реакции задействовано 3 моля хлорида метиламмония. Нам также дана масса 5%-ного раствора гидроксида калия, которая равна 50 г.

Первым шагом определим количество вещества гидроксида калия (\(KOH\)). Для этого воспользуемся соотношением между массой, количеством вещества и молярной массой:

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

Где:
\(n\) - количество вещества в молях,
\(m\) - масса вещества в граммах,
\(M\) - молярная масса вещества.

Молярная масса гидроксида калия (\(KOH\)) составляет 56.11 г/моль, поскольку молярная масса калия (\(K\)) равна 39.10 г/моль, молярная масса кислорода (\(O\)) равна 16.00 г/моль, а молярная масса водорода (\(H\)) равна 1.01 г/моль.

Мы знаем, что масса гидроксида калия равна 50 г, и он находится в 5% растворе. Это означает, что в 100 г раствора содержится 5 г гидроксида калия. Следовательно, масса гидроксида калия, используемая для реакции, равна 5 г.

Теперь мы можем определить количество вещества гидроксида калия:

\[n_{KOH} = \frac{m_{KOH}}{M_{KOH}} = \frac{5\, \text{г}}{56.11\, \text{г/моль}} \approx 0.089\, \text{моль}\]

Согласно уравнению реакции, на одну моль гидроксида калия приходится одна моль амина (\(CH_3NH_2\)). Таким образом, количество произведенного амина будет таким же, как количество гидроксида калия:

\[n_{CH_3NH_2} = 0.089\, \text{моль}\]

Наконец, давайте вычислим массу амина. Для этого умножим количество вещества амина на его молярную массу.

Молярная масса амина (\(CH_3NH_2\)) составляет 31.06 г/моль. Следовательно, масса амина будет равна:

\[m_{CH_3NH_2} = n_{CH_3NH_2} \times M_{CH_3NH_2} = 0.089\, \text{моль} \times 31.06\, \text{г/моль} \approx 2.77\, \text{г}\]

Таким образом, масса амина, произведенного при реакции 3 моль хлорида метиламмония с 50 г 5%-ным раствором гидроксида калия, составит примерно 2.77 г.