Яку масову частку метиламіну в суміші можна визначити, якщо при спалюванні суміші метиламіну і метиламіну масою

Давайте решим данную задачу пошагово.

Шаг 1: Определение подходящего равенства реакции

Из условия задачи известно, что при сгорании смеси метиламина и метиламина массой 107 г образуется азот обьемом 33,6 л. Воспользуемся соотношением между массой и объемом газа, а именно идеальным газовым законом:

\[PV = nRT\]

где:
P - давление газа,
V - объем газа,
n - количество вещества газа (в молях),
R - универсальная газовая постоянная,
T - температура в кельвинах.

Шаг 2: Перевод единиц измерения

Обратите внимание, что в условии задачи объем азота указан в литрах, а масса метиламина указана в граммах. Нам необходимо перевести массу метиламина в количество вещества (в молях). Для этого воспользуемся молярной массой метиламина, которая равна примерно 31 г/моль.

Шаг 3: Рассчитаем количество метиламина в молях

Разделим массу метиламина (107 г) на его молярную массу (31 г/моль), и мы получим количество метиламина в молях:

\[n = \frac{{107 \, г}}{{31 \, г/моль}}\]

\[n \approx 3,452 \, мол\]

Шаг 4: Расчет количества метиламина и объема азота

Так как реагенты и продукты находятся в одном и том же газовом состоянии, их отношение будет равно для любого коэффициента реакции. Исходя из сбалансированного уравнения реакции сгорания метиламина:

\[2(CH_3NH_2) \to 2(N_2) + 6(H_2O)\]

Мы видим, что 2 молекулы метиламина соответствуют образованию 2 молекул азота. Таким образом, количество азота будет равно количеству метиламина.

Шаг 5: Вывод результата

Исходя из полученного значения н, можно заключить, что в смеси содержится примерно 3,452 моль метиламина.

Таким образом, школьник может определить массовую долю метиламина по формуле:

\[{\text{Массовая доля метиламина}} = \frac{{\text{Масса метиламина}}}{{\text{Масса смеси}}} \times 100\%\]

В данном случае масса метиламина равна 107 г, а всего смеси 107 г, поскольку метиламин является единственным компонентом. Подставляя значения в формулу, получим:

\[{\text{Массовая доля метиламина}} = \frac{{107 \, г}}{{107 \, г}} \times 100\% = 100\%\]