10,08 л смеси метана и метиламина (н.у.) пропустили через избыток соляной кислоты. Объем газа после прохождения через раствор составил 5,6 л (н.у.). Вычислите массовые доли компонентов исходной смеси. Ответы:массовая доля CH3NH2 = 60,78%; массовая доля CH4 = 39,22%. Реакция: CH3-NH2 + HCl = [CH3-NH3]Cl

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем количество вещества газа до прохождения через раствор:
n1 = V1 / Vm = 10,08 л / 22,4 л/моль = 0,45 моль

После реакции с соляной кислотой все метиламин превратился в метиламмоний-хлорид:
CH3NH2 + HCl = [CH3NH3]Cl

Таким образом, количество соляной кислоты, которое ушло на реакцию:
n(HCl) = 0,45 моль

Значит, после реакции осталось только метан:
n(CH4) = 0,45 моль

Теперь с помощью уравнения реакции можно выразить массовые доли компонентов исходной смеси:
n(CH3NH2) = n(CH4) = 0,45 моль

Молярная масса метиламина CH3NH2 = 31 г/моль
Молярная масса метана CH4 = 16 г/моль

Масса метиламина в исходной смеси:
m(CH3NH2) = n(CH3NH2) MM(CH3NH2) = 0,45 моль 31 г/моль = 13,95 г

Масса метана в исходной смеси:
m(CH4) = n(CH4) MM(CH4) = 0,45 моль 16 г/моль = 7,2 г

Cуммарная масса исходной смеси = 13,95 г + 7,2 г = 21,15 г

Массовая доля метиламина в исходной смеси:
%CH3NH2 = m(CH3NH2) / m(суммарная) 100% = 13,95 г / 21,15 г 100% ≈ 60,78%

Массовая доля метана в исходной смеси:
%CH4 = m(CH4) / m(суммарная) 100% = 7,2 г / 21,15 г 100% ≈ 39,22%

Таким образом, массовые доли компонентов исходной смеси составляют: 60,78% метиламина и 39,22% метана.