Question

Найдите массу 18,3%-ного раствора серной кислоты, способного прореагировать с 12,2л метиламина(н.у.) с образованием средней соли

Answer 1

 12,2 л                 х
2СH3-NH2     +     H2SO4   =    (CH3-NH3)2SO4
2 моль                 1 моль
Vm=22,4 л/моль  М=98 г/моль
n=12,2\22,4=0,5 моль
По уравнению реакции серной кислоты требуется в 2 раза меньше, поэтому
n(H2SO4) = n(CH3-NH2)/2 = 0,5/2 = 0,25 моль
m(H2SO4) = M*n = 98*0,25 = 24,5 г
W% = m(H2SO4)*100%/m(раствора)
m(раствора) = m(H2SO4)*100%/W% = 24,5*100/18,5 = 132,43 г

Answer 2

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать концепцию молярности и уравнения реакции между серной кислотой и метиламином.

1) Найдем количество вещества метиламина (CH3NH2) в литрах: Дано, что объем метиламина (V) равен 12,2 литра. Так как условия задачи указывают на нормальные условия (н.у.), то можно использовать соотношение между объемом газа и его количеством вещества при нормальных условиях, которое равно 22,4 литра на моль (это получено из уравнения состояния идеального газа). Таким образом, количество вещества метиламина (n) равно: n = V / Vм (Vм - молярный объем газа при н.у. = 22,4 л/моль) n = 12,2 л / 22,4 л/моль n ≈ 0,545 моль

2) Запишем уравнение реакции между серной кислотой (H2SO4) и метиламином (CH3NH2): H2SO4 + 2CH3NH2 -> (CH3NH3)2SO4

Из уравнения видно, что каждая молекула серной кислоты реагирует с двумя молекулами метиламина и образует одну молекулу средней соли ((CH3NH3)2SO4).

3) Теперь найдем количество вещества серной кислоты (H2SO4), необходимое для реакции с данным количеством метиламина (n = 0,545 моль): Из уравнения реакции видно, что каждая молекула серной кислоты реагирует с двумя молекулами метиламина. Таким образом, количество вещества серной кислоты (nH2SO4) равно половине количества вещества метиламина: nH2SO4 = n / 2 nH2SO4 = 0,545 моль / 2 nH2SO4 ≈ 0,273 моль

4) Найдем массу серной кислоты (H2SO4), соответствующую найденному количеству вещества (nH2SO4): Для этого нам понадобится молярная масса серной кислоты (M(H2SO4)), которая равна сумме массы атомов в молекуле. M(H2SO4) = 2 * M(H) + M(S) + 4 * M(O) = 2 * 1 г/моль + 32 г/моль + 4 * 16 г/моль = 98 г/моль

Масса серной кислоты (mH2SO4) равна произведению количества вещества (nH2SO4) на ее молярную массу (M(H2SO4)): mH2SO4 = nH2SO4 * M(H2SO4) mH2SO4 = 0,273 моль * 98 г/моль mH2SO4 ≈ 26,754 г

5) Теперь найдем массу 18,3%-ного раствора серной кислоты, способного прореагировать с данным количеством метиламина. 18,3%-ный раствор означает, что в 100 г раствора содержится 18,3 г серной кислоты. Пусть m1 - масса 18,3%-ного раствора, тогда: m1 / 100 г = 18,3 г / 100 г m1 = 18,3 г

Теперь мы можем использовать пропорцию, чтобы найти массу раствора, содержащего найденную массу серной кислоты: m1 / mH2SO4 = 100 г / mH2SO4 m1 = (100 г * mH2SO4) / mH2SO4 m1 = 100 г

Таким образом, масса 18,3%-ного раствора серной кислоты, способного прореагировать с 12,2 л метиламина (н.у.) с образованием средней соли, составляет 100 г.