Question

Газы, образовавшиеся при сгорании некоторого количества метиламина, пропустили через 86,9 мл раствора гидроксида натрия с массовой долей щелочи 12% и плотностью 1,151 г/мл. Определите объем сожженного метиламина (н.у.), если известно, что массовая доля гидрокарбоната натрия в конечном растворе составила 7,72 %.

Answer 1

1) Обозначим количество вещества метиламина через х. При сгорании метиламина образуются два газа— углекислый газ и азот. С гидроксидом натрия взаимодействует только углекислый газ, количество которого равно количеству исходного метиламина. Рассчитываем количество гидроксида натрия и записываем возможные уравнения химических реакций:
m(раствора NaOH) = 86,9 · 1,151 = 100 г. n(NaOH) = 100 · 0,12 / 40 = 0,3 моль.
4 СH3NH2 + 9 O2 -> 4 CO2 + 2 N2 + 10 H2O ¯ (1)
Поскольку при взаимодействии СО2 со щелочью последняя сначала находится в избытке, первой образуется средняя соль:
СО2 + 2 NaOH -> Na2CO3 + H2O + (СО2) (2)
После того, как весь гидроксид натрия перейдет в карбонат, углекислый газ начнет реагировать с карбонатом натрия, переводя его в кислую соль. После этого в растворе, возможно, еще останется некоторое количество средней соли:
Na2CO3 + СО2 + H2O -> 2 NaНCO3 + (Na2CO3)
2) Выражаем массу конечного раствора и массу NaНCO3 через х и находим объем исходного метиламина:
m(конечного раствора) = m(раствора NaOH) + m(СО2) = 100 + 44х.
m(NaНCO3) = (2х – 0,3) · 84 = 168х – 25,2.
168х – 25,2 = 0,0772 · (100 + 44х); 164,6х = 32,92; х = 0,2.
V(СH3NH2) = 0,2 · 22,4 = 4,48 л.
Ответ: V(СH3NH2) = 4,48 л.