Смесь этанамина и этана пропустили через стакан с хлоридной кислотой, взятой в избытке. В результате этого масса стакана увеличилась на 9 г. Массовая доля этана в исходной смеси составляла 25%. Вычислите объем (мл) исходной газовой смеси (н. у.). Задачу решить с дано, подробным объяснением, если необходимо, то указать тип реакции, подробно формулы, используемые при решении задачи, их обозначения.

Дано:

Δm=9 г

φ(С2Н6) = 25%

Найти:

V(газовой смеси)-?

Из смеси газов с соляной кислотой реагирует только этанамин.

С2H5NH2 + HCl → [C2H5NH3]+Cl−

Этиламмоний хлорид

Тип этой реакции — соединение, все коэффициенты равны единице, а это означает, что увеличение массы состоялось ровно на столько, какая масса этиламина прореагировала (присоединилась). То есть 9 г — масса этиламина (этанамина).

Этан — 25 % смеси по массе.

Этанамин — 75 % смеси, при этом его масса 9 г.

Следовательно, масса этана составляет

m(C2H6) = 25 %⋅9 г/75 %=3 г.

Зная массу, найдем объем каждого газа.

n=m/M,

где m — масса (г),

M — молярная масса (г/моль),

n=V/Vm,

где V — объем (л),

Vm — молярный объем, при нормальных условиях,

Vm для любого газа равен 22,4 л/моль.

mM=V/Vm,

m/M=V/22,4 л/моль,

V=m⋅22,4 л/мольM.

V(этана, C2H6)=3 г⋅22,4 л/моль/30 г/моль=2,24 л.

V(этанамина, C2H5NH2)=9 г⋅22,4 л/моль/45 г/моль=4,48 л.

Найдем суммарный объем смеси

V(газовой смеси) = 2,24 л+4,48 л=6,72 л = 6720 мл.

Ответ: 6720 мл