Question

5*. Смесь а-аминокислоты и первичного амина в мольном соотноше- нии 1 : 2 массой 49,5 г может прореагировать с раствором соляной кислоты массой 109,5 г с мой долей HCl 30 %. Определите качественный и количественный (г) cocтaвы смеси, если оба вещества содержат одинаковое число атомов углерода. 142 одо «Аверсэв>> Самостоятельная работа 21

Answer 1

Для решения задачи необходимо записать уравнение реакции между а-аминокислотой и первичным амином с соляной кислотой:

RCNH2COOH + RNH2 + HCl → RCNH3+Cl- + RNH3+Cl- + H2O

где R - органический радикал.

Так как массовая доля HCl равна 30%, то масса HCl в растворе составляет 0,3 × 109,5 г = 32,85 г.

Пусть массы а-аминокислоты и первичного амина равны m1 и m2 соответственно, тогда можно записать следующую систему уравнений:

m1 + m2 = 49,5 г (1)

m2/M2 = 2(m1/M1) (2)

где M1 и M2 - молярные массы а-аминокислоты и первичного амина соответственно.

Решая систему уравнений (1) и (2), получим:

m1 = 11 г

m2 = 38,5 г

Молярная масса а-аминокислоты равна:

M1 = m1/n1 = 11 г/1 моль = 11 г/моль

Тогда количество молей а-аминокислоты в реакции равно:

n1 = m1/M1 = 11 г / 11 г/моль = 1 моль

Количество молей первичного амина равно:

n2 = m2/M2

Массовая доля HCl в реакции определяется следующим образом:

массовая доля HCl = масса HCl / масса HCl + масса а-аминокислоты + масса первичного амина

0,3 = 32,85 г / (32,85 г + 49,5 г)

Тогда масса первичного амина, участвующего в реакции, равна:

m2 = (массовая доля HCl) × (масса HCl + масса а-аминокислоты + масса первичного амина) - масса а-аминокислоты - масса HCl

m2 = 38,5 г

Молярная масса первичного амина равна:

M2 = m2/n2

Оба вещества содержат одинаковое число атомов углерода, поэтому это могут быть только глицин (NH2CH2COOH) и метиламин (CH3NH2). Молярные массы этих веществ равны:

M(glycine) = 75 г/моль

M(methylamine) = 31 г/моль

Так как массовое соотношение глицина и метиламина равно 1:

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо составить уравнение реакции и использовать информацию о массе и мольном соотношении веществ.

Пусть мольные массы а-аминокислоты и первичного амина равны M1 и M2 соответственно.

Из условия задачи известно, что масса смеси а-аминокислоты и первичного амина равна 49,5 г. Поэтому можем записать первое уравнение:

M1 + M2 = 49,5 г ---(1)

Также известно, что масса раствора соляной кислоты равна 109,5 г, а молярная доля HCl в этом растворе равна 30%.

Молярная доля HCl - это отношение массы HCl к массе раствора соляной кислоты. Значит, масса HCl в растворе равна 0,3 * 109,5 г.

Мы знаем, что а-аминокислоты и первичные амины реагируют с соляной кислотой с образованием соли.

Масса HCl, реагирующего с а-аминокислотой, равна M1 * (1 моль а-аминокислоты / M1) = 1 моль HCl.

Масса HCl, реагирующего с первичным амином, равна M2 * (2 моль первичного амина / M2) = 2 моль HCl.

Таким образом, можем записать второе уравнение:

M1 + 2 * M2 = 0,3 * 109,5 г ---(2)

Теперь мы имеем систему из двух уравнений (1) и (2), которую можно решить для определения значений M1 и M2.

Решив эту систему уравнений, получим значения M1 и M2. Когда найдены мольные массы, мы можем определить количественный состав смеси, вычислив количество вещества каждого компонента:

Количество а-аминокислоты = масса а-аминокислоты / M1 Количество первичного амина = масса первичного амина / M2

Также, поскольку оба вещества содержат одинаковое число атомов углерода, их мольные соотношения будут одинаковыми.

Для определения качественного состава смеси нам понадобится знать химические формулы а-аминокислоты и первичного амина. Эта информация отсутствует в данном вопросе