Какова масса каждого из аминов в смеси этанола, метиламина и анилина, если для нейтрализации 100 г смеси потребовалось

Тема: Расчёт массы аминов в смеси

Разъяснение: Для решения этой задачи нам потребуется использовать концепции химии и математики.

Сначала определим химические реакции, происходящие в данной задаче.
1) Нейтрализация: C2H5OH (этанол) + CH3NH2 (метиламин) + C6H5NH2 (анилин) + HCl (соляная кислота) → C2H5Cl (этилхлорид) + CH3NH3Cl (хлорид метиламмония) + C6H5NH3Cl (хлорид анилин-аммония).
2) Сжигание: CH3NH2 + О2 → CO2 + H2O + N2.

Для начала найдем молярную массу реактивов:
- Этанол (C2H5OH) - 46 г/моль
- Метиламин (CH3NH2) - 31 г/моль
- Анилин (C6H5NH2) - 93 г/моль

Далее, воспользуемся стехиометрией для определения количества субстанций, которые участвуют в реакции нейтрализации и сжигании.

1) Нейтрализация:
Этанол (C2H5OH) + Метиламин(CH3NH2) + Анилин(C6H5NH2) + Соляная кислота (HCl) → этилхлорид (C2H5Cl) + хлорид метиламмония (CH3NH3Cl) + хлорид анилин-аммония (C6H5NH3Cl)
Масса соляной кислоты: 83,4 мл × 1,19 г/мл = 99,246 г (округлите до 99,2 г)
Масса реактивов: 100 г - 99,2 г = 0,8 г
Массовая доля каждого амина:
- Массовая доля этанола = (46/0,8) × 100% ≈ 5750%
- Массовая доля метиламина = (31/0,8) × 100% ≈ 3875%
- Массовая доля анилина = (93/0,8) × 100% ≈ 11625%

2) Сжигание:
Масса метиламина: 0,8 г
Молярный объем газа (н.у.): 22,4 л/моль
Масса кислорода, требуемая для сжигания 0,8 г метиламина:
- Определяем количество молей метиламина: масса/молярная масса = 0,8 г/31 г/моль ≈ 0,0258 моль
- Расчет количества граммов кислорода: молярный объем × количество молей метиламина = 22,4 л/моль × 0,0258 моль ≈ 0,5952 л
- Плотность кислорода при н.у. равна примерно 1,429 г/л
- Масса кислорода: плотность × объем = 1,429 г/л × 0,5952 л ≈ 0,849 г

Таким образом, масса каждого из аминов в смеси составляет:
- Этанол (C2H5OH) - 5750% от 0,8 г ≈ 46,0 г
- Метиламин (CH3NH2) - 3875% от 0,8 г ≈ 31,0 г
- Анилин (C6H5NH2) - 11625% от 0,8 г ≈ 93,0 г

Совет: Чтобы более легко понять эту задачу, рекомендуется изучать концепцию стехиометрии в химии, в частности, понимание массовой и молярной доли реагентов и использование уравнений реакции.

Закрепляющее упражнение: Предположим, для полного сжигания 120 г смеси будет нужно 50,4 л кислорода. Определите массу каждого из аминов в этой смеси.