Durante a reação de
de uma mistura de etilamina e dietilamina com cloreto de hidrogênio foi obtida uma mistura de sais com 41 g de massa. Quais são as percentagens em massa das aminas na mistura inicial?
Passo 1
O enunciado dá uma mistura de aminas que pesa
no total. Após reação com ácido clorídrico formou-se uma mistura de sais com massa total
. A pergunta é: quais são as percentagens em massa de cada amina na mistura inicial?
Dados extraídos do enunciado:
Dados extraídos do enunciado:
- massa da mistura inicial:
. - massa da mistura de sais formada:
.
O que se pede: - porcentagem em massa da etilamina na mistura inicial;
- porcentagem em massa da dietilamina na mistura inicial.
Passo 2
Entendendo a reação e a ideia básica (aula rápida e simples). As reações são:
Cada mol de amina reage com 1 mol de
para formar 1 mol de sal. Portanto o número total de mols de aminas na mistura inicial é igual ao número total de mols de
que reagiram. A massa de
que reagiu é a diferença entre a massa dos sais formados e a massa inicial da mistura:
Passo 3
Converter massa de
em mols (revisão de molaridade/mol): a molar massar (massa molar) do
é
. Logo o número total de mols de aminas (igual ao número de mols de
) é
Explicação curta: dividir massa pela massa molar dá a quantidade de matéria em mols.
Passo 4
Montar as equações com incógnitas. Seja:
Temos duas equações (conservação de massa e conservação de moles de aminas):
onde
e
são as massas molares da etilamina e da dietilamina, respectivamente. Isto porque o número de mols de cada amina é a massa dividida pela sua massa molar, e a soma dos mols das duas aminas deve ser
.
Passo 5
Calcular as massas molares (passo-a-passo didático). Usando massas atômicas aproximadas:
,
,
.
- Etilamina
: número de átomos — C:2, H:7, N:1.
- Dietilamina
: fórmula , C:4, H:11, N:1.
Passo 6
Resolver o sistema. Substituindo
na segunda equação:
Isolando
:
Agora substituindo valores numéricos (mostrar as contas):
Portanto
Passo 7
Calcular a massa e a percentagem da dietilamina e transformar em percentagens (passo-a-passo como fazer na prova):
Percentagens em massa:
Dica rápida: somando as percentagens obtém-se
, o que checa a consistência.
Resposta
Etilamina:
Dietilamina:
Dietilamina: