дано:
- массовая доля пропана = 44 %
- масса раствора увеличилась на 9,3 г
найти:
- относительную плотность по водороду исходной газовой смеси
решение:
1. Обозначим массу газовой смеси за m. Тогда:
масса пропана (C3H8) = 0,44m
масса метиламина (CH3NH2) = 0,56m
2. При реакции метиламина с соляной кислотой образуется хлорид метиламмония. Реакция выглядит так:
CH3NH2 + HCl -> CH3NH3Cl
Молярная масса метиламина (CH3NH2) = 31 г/моль.
3. Из условия задачи известно, что добавленная масса 9,3 г соответствует массе метиламина.
4. Найдем количество молей метиламина, которое реагировало:
n(CH3NH2) = 9,3 г / 31 г/моль ≈ 0,30 моль.
5. С учетом того, что весь метиламин в смеси реагирует, найдем общую массу смеси:
масса метиламина = 0,56m = 9,3 г
m = 9,3 г / 0,56 ≈ 16,61 г.
6. Найдем массу пропана:
масса пропана = 0,44 * 16,61 г ≈ 7,29 г.
7. Теперь вычислим количество молей каждого компонента:
n(C3H8) = 7,29 г / 44 г/моль = 0,165 моль (молярная масса пропана = 44 г/моль)
n(CH3NH2) = 0,30 моль.
8. Рассчитаем общее количество молей смеси:
n(смеш) = n(C3H8) + n(CH3NH2) = 0,165 моль + 0,30 моль = 0,465 моль.
9. Определим массу равного объема водорода. Молярная масса водорода = 2 г/моль.
Объем газа при н.у. = 22,4 л/моль.
10. Масса равного объема (0,465 моль):
масса водорода = 0,465 моль * 2 г/моль = 0,93 г.
11. Рассчитаем относительную плотность смеси по водороду:
d = масса смеси / масса равного объема водорода = 16,61 г / 0,93 г ≈ 17,85.
ответ:
относительная плотность по водороду исходной газовой смеси ≈ 17,85.