Яким буде об єм метиламіну, якщо при його спалюванні утворився азот об ємом 5,6 л? Об єми газів були виміряні

Mister

14

Щоб обчислити об"єм метиламіну, спалюванням якого утворився азот об"ємом 5,6 л, спочатку потрібно знати хімічне рівняння реакції та відомості про виміряні об"єми газів.

Метиламін (CH3NH2) може реагувати з киснем (O2) у сприсній реакції, утворюючи азот (N2) та воду (H2O). Хімічне рівняння цієї реакції має вигляд:

2CH3NH2 + 3O2 -> 2N2 + 4H2O

З рівняння видно, що для утворення одного молекулярного еквівалента азоту (N2) потрібно 2 молекули метиламіну (CH3NH2). Тому, щоб обчислити об"єм метиламіну, спалюванням якого утворився 5,6 л азоту, необхідно розрахувати, скільки молекул метиламіну було затрачено.

Для цього використовуємо закон Дальтона часткових тисків, який говорить, що сумарний тиск суміші газів дорівнює сумі показників парціальних тисків кожного газу. В нашому випадку, парціальний тиск азоту і метиламіну дорівнюватимуть відповідним їх об"ємам.

За умови задачі виміряні об"єми газів були проведені при однакових умовах температури і тиску, тому парціальний тиск азоту дорівнюватиме його об"єму: \( P(N2) = 5,6 \, л \).

Тепер використаємо інформацію про стехіометрію реакції для визначення кількості молекул метиламіну, що затратились. Оскільки об"єми пропорційні кількості молекул у реакції, ми можемо скористатись такою пропорцією:

2 молекули CH3NH2 —> 2 моля N2

Тепер використовуємо молярну масу метиламіну (CH3NH2), яка дорівнює близько 31,06 г/моль, щоб перевести об"єм метиламіну в мольовий еквівалент. Використовуючи молярний об"єм газу за нормальних умов (24 л/моль), ми можемо встановити пропорційність:

2 моля CH3NH2 —> 24 л

Тепер ми можемо обчислити кількість моль метиламіну, яка затрачена на горіння. Визначаємо пропорцію:

1723 моля CH3NH2 = 5,6 л

1 моль CH3NH2 = \(\dfrac{5,6}{1723} = 0,0032\) моль

Таким чином, 0,0032 моль метиламіну затратились на горіння і утворили 5,6 л азоту.

Тепер можемо обчислити об"єм метиламіну. Знаючи, що 1 моль метиламіну відповідає 24 л, ми можемо встановити пропорцію:

0,0032 моля CH3NH2 —> 24 л

1 моль CH3NH2 —> \( \dfrac{24}{0,0032} = 7500 \) л

Отже, об"єм метиламіну становить 7500 л.