Какой объем оксида углерода 4 образуется при сжигании 160 л метиламина, если массовая доля примесей составляет 3% ?
Какой объем оксида углерода 4 образуется при сжигании 160 л метиламина, если массовая доля примесей составляет 3% ?
Для решения этой задачи необходимо сначала понять, сколько чистого метиламина у нас есть, и затем использовать химическое уравнение реакции для нахождения объема образованного оксида углерода (IV), или углекислого газа (CO₂).
Определение объема чистого метиламина:
У нас есть 160 литров метиламина с массовой долей примесей 3%. Это означает, что 97% объема составляют чистый метиламин. Таким образом, объем чистого метиламина ( V{\text{чистый}} ) можно найти как: [ V{\text{чистый}} = 160 \text{ л} \times 0.97 = 155.2 \text{ л} ]
Химическая реакция:
Метиламин (CH₃NH₂) при полном сгорании образует оксид углерода (IV) и воду (H₂O), а также азот (N₂) из азота в составе аминогруппы. Уравнение реакции выглядит следующим образом: [ 4 \text{CH}_3\text{NH}_2 + 9 \text{O}_2 \rightarrow 4 \text{CO}_2 + 10 \text{H}_2\text{O} + 2 \text{N}_2 ]
Из уравнения реакции видно, что из 4 молекул метиламина образуется 4 молекулы CO₂, то есть на каждую молекулу метиламина образуется одна молекула CO₂.
Расчет молярного объема:
При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22.4 литра. Поскольку соотношение метиламина и CO₂ в реакции 1:1, объемы при нормальных условиях будут одинаковыми.
Расчет объема CO₂:
Так как объем чистого метиламина равен 155.2 литра, то и объем образовавшегося CO₂ также будет равен 155.2 литра при тех же условиях, при которых изначально измерялся объем метиламина.
Таким образом, при сгорании 160 литров метиламина с массовой долей примесей 3% образуется 155.2 литра оксида углерода (IV) при нормальных условиях.
Для решения данной задачи необходимо сначала определить количество метиламина, которое участвует в реакции сгорания, исключив массу примесей.
Массовая доля примесей составляет 3%, следовательно, массовая доля метиламина равна 97%. После расчетов можно найти массу метиламина:
Масса метиламина = 160 л * 0.97 = 155.2 г
С учетом уравнения реакции сгорания метиламина:
CH3NH2 + 4O2 -> CO2 + 2H2O
Молярная масса CH3NH2 = 31 г/моль Молярная масса CO2 = 44 г/моль
Теперь можем найти количество моль метиламина и объем оксида углерода 4:
Моль метиламина = 155.2 г / 31 г/моль = 5 моль Объем CO2 = 5 моль * 22.4 л/моль = 112 л
Таким образом, при сжигании 160 л метиламина, объем оксида углерода 4 составит 112 л.
