дано:
- объем газообразных продуктов сгорания = 7,84 л (н. у.)
- масса средней соли = 8,4 г
найти:
- выход продукта реакции получения соли
решение:
1. Определим количество молей газов, полученных при сгорании пропиламина (C3H9N). При сгорании органических соединений образуются углекислый газ (CO2) и вода (H2O). Используем закон Бойля-Мариотта для расчета числа молей:
n = V / Vm, где Vm = 22,4 л/моль.
n = 7,84 л / 22,4 л/моль ≈ 0,35 моль.
2. Для сгорания одной моли пропиламина уравнение реакции выглядит следующим образом:
C3H9N + a O2 → b CO2 + c H2O
3. Учитывая, что при полном сгорании 1 моль пропиламина получается 3 моли CO2 и 4,5 моли H2O, можем записать соотношение:
C3H9N + 4,5 O2 → 3 CO2 + 4,5 H2O.
4. Таким образом, 1 моль пропиламина дает 3 моли углекислого газа. Поскольку мы получили 0,35 моль CO2, то общее количество пропиламина, сгоревшего в первой части, рассчитывается как:
0,35 моль CO2 / 3 ≈ 0,1167 моль пропиламина.
5. Вторая часть пропиламина также составляет 0,1167 моль. Для реакции с серной кислотой (H2SO4) образуется соль:
C3H9N + H2SO4 → (C3H9NH)2SO4
6. Молярная масса пропиламина (C3H9N) = 3*12 + 9*1 + 14 = 59 г/моль.
7. Теперь определим массу второй части пропиламина:
масса = n * M = 0,1167 моль * 59 г/моль ≈ 6,88 г.
8. Из уравнения реакции видно, что 1 моль пропиламина дает 1 моль соли. Следовательно, 0,1167 моль пропиламина даст 0,1167 моль соли.
9. Молярная масса средней соли (C3H9NH)2SO4 = 2*(59) + 98 = 216 г/моль.
10. Масса соли, которая должна была бы образоваться:
масса = n * M = 0,1167 моль * 216 г/моль ≈ 25,23 г.
11. Теперь найдем выход продукта реакции:
выход (%) = (масса полученной соли / теоретическая масса соли) * 100% = (8,4 г / 25,23 г) * 100% ≈ 33,29%.
ответ:
выход продукта реакции получения соли ≈ 33,29 %.