Смесь аммиака и метиламина составлена таким образом, что плотность по водороду равна относительной плотности ацетилена. Рассчитайте массовые, объемные и молярные массы компонентов смеси.

Дано: смесь (NH₃+CH₃NH₂)

dсм./н₂ = dc₂н₂/н₂

Найти: w (m), w (v) w (м)

Решение:

Поскольку условие несколько некорректно, считаем, что надо найти моли, массы. объемы компонентов и их мольные, массовые и объемные доли

1) Найдем массу 1 моля смеси:

dc₂н₂/н₂ = Мс₂н₂/н₂=26/2 = 13 (г/моль) ;

dcм./н₂ = Мсм./н₂ = 13; Мсм. = 2*13 = 26 (г/моль)

2). Найдем мольные доли компонентов смеси (т. к считаем на 1 моль смеси, то числа молей компонентов будет дробным, т. е. уже в долях) :

Пусть смесь имеет х долей молей метиламина и (1-х) долей молей аммиака.

Тогда масса 1 моля смеси складывается из масс метиламина и аммиака, соответствующих их мольным долям. (m=n*М)

M (NH₃) = 14+3 = 17 (г/моль)

М (СН₃NH₂) = 12+5+14 = 31 (г/моль)

31 х + 17 (1-х) = 26; 14 х = 9; х = 9/14 (моля) = w (м) СН₃NH₂ ≈ 64,3 %

1 - х = 1 - 9/14 = 5/14 (моля) = w (м) NH₃ ≈ 35,7 %

3). Найдем массы и массовые доли компонентов смеси

m (CH₃NH₂) = w*M = (9/14) * 31 ≈ 19,93 (г)

m (NH₃) = w*M = (5/14) * 17 ≈ 6,07 (г)

w (m) CH₂NH₂ = 19,93/26 ≈ 76,7%

w (m) NH₃ = (6,07/26) * 100% ≈ 23,3 %

4) Найдем объемы и объемные доли компонентов смеси:

Vкомп. = w (м) * Vобщ.

Т. к. расчет ведем на 1 моль, то Vобщ = 22,4 л

V (NH₃) = (5/14) * 22,4 = 8 (л)

V (CH₃NH₂) = (9/14) * 22,4 = 14,4 (л)

w (v) = w (м) * Vобщ./Vобщ = w (м),

(но можно и посчитать:

w (v) NH₃ = 8/22,4 = 35,7 %

w (v) CH₃NH₂ = 14,4/22,4 = 64,3 %)

Ответ: NH₃ (w (м) = w (v) = 35,7%; w (m) = 23,3 %) ;

CH₃NH₂ (w (м) = w (v) = 64,3% w (m) = 76,7 %)