5. Смесь, состоящая из этиламина и аминоуксусной кислоты, может прореагировать с соляной кислотой массой 91,25 г (массовая доля растворенного вещества составляет 20%). Смесь такого же количества реагирует с гидроксидом натрия массой 12 г. Определите массы (г) веществ в исходной смеси.

Краткое пояснение:

Решение:

1. Определим количество HCl:
   Масса чистого HCl = 91,25 г * 20% = 91,25 г * 0,20 = 18,25 г.
   Молярная масса HCl = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль.
   Количество вещества HCl (n(HCl)) = 18,25 г / 36,5 г/моль = 0,5 моль.
2. Определим количество NaOH:
   Масса чистого NaOH = 12 г.
   Молярная масса NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль.
   Количество вещества NaOH (n(NaOH)) = 12 г / 40 г/моль = 0,3 моль.
3. Запишем уравнения реакций:
   Этиламин (C₂H₅NH₂) реагирует с HCl:
   

   C₂H₅NH₂ + HCl → C₂H₅NH₃Cl

   Аминоуксусная кислота (NH₂CH₂COOH) реагирует с HCl:
   

   NH₂CH₂COOH + HCl → NH₃⁺CH₂COOH Cl⁻

   Аминоуксусная кислота (NH₂CH₂COOH) реагирует с NaOH:
   

   NH₂CH₂COOH + NaOH → NH₂CH₂COONa + H₂O

4. Обозначим количество веществ:
   Пусть количество этиламина = x моль.
   Пусть количество аминоуксусной кислоты = y моль.
5. Составим систему уравнений на основе реакций:
   С HCl реагирует вся смесь (этиламин и аминокислота).
   n(HCl) = n(C₂H₅NH₂) + n(NH₂CH₂COOH) = x + y
   0,5 = x + y (1)
6. С NaOH реагирует только аминоуксусная кислота:
   n(NaOH) = n(NH₂CH₂COOH) = y
   0,3 = y (2)
7. Решим систему уравнений:
   Подставим значение y из (2) в (1):
   0,5 = x + 0,3
   x = 0,5 - 0,3 = 0,2 моль.
   Итак, n(этиламина) = 0,2 моль, n(аминоуксусной кислоты) = 0,3 моль.
8. Рассчитаем массы веществ:
   Молярная масса этиламина (C₂H₅NH₂) = 2*12 + 5*1 + 14 + 2*1 = 45 г/моль.
   Масса этиламина = n(C₂H₅NH₂) * M(C₂H₅NH₂) = 0,2 моль * 45 г/моль = 9 г.
   Молярная масса аминоуксусной кислоты (NH₂CH₂COOH) = 14 + 2*1 + 12 + 2*16 + 2*1 = 75 г/моль.
   Масса аминоуксусной кислоты = n(NH₂CH₂COOH) * M(NH₂CH₂COOH) = 0,3 моль * 75 г/моль = 22,5 г.

Ответ: Масса этиламина в исходной смеси составляет 9 г, а масса аминоуксусной кислоты – 22,5 г.