Сколько литров воздуха (содержащего 20% кислорода) (н. у.) потребуется для полного сгорания метиламина массой?

Для решения данной задачи, нам потребуется знать некоторые данные. Для начала, мы должны знать массу метиламина. Давайте предположим, что масса метиламина равна \(m\).

Метиламин имеет формулу \(CH_3NH_2\). Его полное сгорание происходит по следующему уравнению реакции:

\[CH_3NH_2 + \frac{7}{2}O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O + N_2\]

Из уравнения реакции мы видим, что на одну молекулу метиламина требуется \(\frac{7}{2}\) молекулы \(O_2\) для полного сгорания.

Теперь мы можем приступить к пошаговому решению задачи.

Шаг 1: Найти количество молекул метиламина в данной массе.

Молярная масса \(CH_3NH_2\) равна сумме массы атомов углерода, водорода и азота:
Масса углерода (C) = 12.01 г/моль
Масса водорода (H) = 1.01 г/моль
Масса азота (N) = 14.01 г/моль

Масса молекулы \(CH_3NH_2\) = (12.01 г/моль) + (3 * 1.01 г/моль) + (14.01 г/моль) = 31.05 г/моль

Количество молекул метиламина = \(\frac{m}{31.05}\) моль

Шаг 2: Найти количество молекул \(O_2\), необходимых для полного сгорания.

Количество молекул \(O_2\) = \(\frac{7}{2}\) * количество молекул метиламина

Шаг 3: Найти массу \(O_2\), необходимую для полного сгорания.

Масса одной молекулы \(O_2\) = 32 г/моль

Масса \(O_2\) = количество молекул \(O_2\) * (32 г/моль)

Шаг 4: Найти объем воздуха, содержащего 20% кислорода, необходимый для полного сгорания.

Массовая доля кислорода в воздухе составляет около 21%. Поскольку нас интересует 20% кислорода, мы можем найти массу воздуха, необходимую для полного сгорания, используя следующую пропорцию:

Масса \(O_2\) : Масса воздуха = 20% : 21%

Шаг 5: Найти объем воздуха при н.у., содержащий 20% кислорода.

Масса воздуха = Масса воздуха, необходимая для полного сгорания
Объем воздуха = Масса воздуха / плотность воздуха при н.у

Плотность воздуха при н.у = 1.29 г/л (примерное значение)

Объем воздуха = Масса воздуха / 1.29 г/л

Объем воздуха, содержащий 20% кислорода при н.у, необходимый для полного сгорания метиламина массой \(m\), равен окончательному значению, полученному на шаге 5.

Это подробное пошаговое решение позволит школьнику лучше понять процесс решения задачи и провести вычисления, чтобы найти окончательный ответ.