Химия

В состав $\alpha$-аминокислоты не может входить менее двух атомов углерода. Следовательно, и в составе амина должно содержаться 2 или более атомов углерода. Тогда формулы амина и аминокислоты можно записать так:

$C_{x}H_{2x+1} - C_{2}H_{4}NH_{2}; C_{x}H_{2x+1} - CHNH_{2} - COOH$.

Аминокислота реагирует с соляной кислотой по уравнению:

$C_{x}H_{2x +1 } - C_{2}H_{4}NH_{2} + HCl \rightarrow C_{x}H_{2x + 1} - C_{2}H_{4}NH_{3}Cl$.

Амин также реагирует с соляной кислотой:

$C_{x}H_{2x+1} - CHNH_{2} - COOH + HCl \rightarrow C_{x}H_{2x+1} - CHNH_{3}ClCOOH$.

Определяем количества амина и аминокислоты. Из уравнений реакций следует, что суммарное количество амина и аминокислоты равно количеству соляной кислоты, прореагировавшей с ними:

$\nu (амина) + \nu (кислоты) = \nu (HCl)$;
$\nu (амина) + \nu (кислоты) = 0,2 моль$.

Согласно условию количество амина равно количеству кислоты:

$\nu (амина) = \nu (кислоты)$.

Отсюда следует, что

$\nu (амина) = 0,1 моль; \nu (кислоты) = 0,1 моль$.

Выражаем массы амина и аминокислоты:

$m(C_{x}H_{2x+1} - C_{2}H_{4}NH_{2}) = \nu (C_{x}H_{2x+1} - C_{2}H_{4}NH_{2}) \cdot M(CH_{2}H_{2x+1} - C_{2}H_{4}NH_{2})$;
$m(C_{x}H_{2x+1} - C_{2}H_{4}NH_{2} ) = 0,1 \cdot (14x + 45)$;
$m(C_{x}H_{2x+1} - CHNH_{2} - COOH ) = \nu (C_{x}H_{2x+1} - CHNH_{2} - COOH ) \cdot M(C_{x}H_{2x+1} - CHNH_{2} - COOH )$.
$m(C_{x}H_{2x+1} - CHNH_{2} - COOH ) = 0,1(14x+75)$.

Рассчитываем массу смеси:

$m(C_{x}H_{2x+1}-C_{2}H_{4}NH_{2}) + m(C_{x}H_{2x+1} - CHNH_{2} - COOH) = 14,8 г$.

Переписываем уравнение, подставив в него значения масс:

$0,1 \cdot (14x + 45) + 0,1 \cdot (14x + 75) = 14,8$.

Решаем уравнение: $x = 1$. Формула аминокислоты:

$CH_{3} - CHNH_{2} - COOH$.

Определяем массу аминокислоты:

$m(CH_{3} - CHNH_{2}-COOH) = 0,1 \cdot 89 = 8,9 г$.