Химия

Обозначим количество вещества метиламина через $x$. При сгорании метиламина образуются два газа — углекислый газ и азот. С гидроксидом натрия взаимодействует только углекислый газ, количество которого равно количеству исходного метиламина. Рассчитываем количество гидроксида натрия и записываем возможные уравнения химических реакций:

$m(раствора \: NaOH) = 86,9 \cdot 1,151 = 100 г. \nu (NaOH) = \frac{100 \cdot 0,12}{40} = 0,3 моль$.
$\overset{x}{4CH_{3}NH_{2}} + 9O_{2} \rightarrow \underset{x}{4CO_{2}} + 2N_{2} + 10H_{2}O \downarrow$ (1)

Поскольку при взаимодействии $CO_{2}$ со щелочью последняя сначала находится в избытке, первой образуется средняя соль:

$\begin{matrix} Было: \\ ~ \\ Прореагировало: \end{matrix} \begin{matrix} x - 0,5 \\ NH_{3} \\ x - 0,5 \end{matrix} + \begin{matrix} 0,5 \\ NH_{4}H_{2}PO_{4} \\ x - 0,5 \end{matrix} \begin{matrix} ~ \\ \rightarrow \\ стало: \end{matrix} \begin{matrix} ~ \\ NH_{4}HPO_{4} \\ x - 0,5 \end{matrix} + \begin{matrix} ~ \\ (NH_{4}H_{2}PO_{4}) \\ (1 -x) \end{matrix}$ (2)

После того, как весь гидроксид натрия перейдет в карбонат, углекислый газ начнет реагировать с карбонатом натрия, переводя его в кислую соль. После этого в растворе, возможно, еще останется некоторое количество средней соли:

$\begin{matrix} Было: \\ ~ \\ Прореагировало: \end{matrix} \begin{matrix} 0,15 \\ Na_{2}CO_{3} \\ x - 0,15 \end{matrix} + \begin{matrix} x - 0,5 \\ CO_{2} \\ x - 0,15 \end{matrix} + H_{2}O \begin{matrix} ~ \\ \rightarrow \\ стало: \end{matrix} \begin{matrix} ~ \\ 2NaHCO_{3} \\ 2x - 0,3 \end{matrix} + \begin{matrix} ~ \\ (Na_{2}CO_{3}) \\ (NULL,3 - x) \end{matrix}$ (3)

Выражаем массу конечного раствора и массу $NaHCO_{3}$ через $x$ и находим объем исходного метиламина:

$m(конечного \: раствора) = m(раствора \: NaOH) + m(CO_{2}) = 100 + 44x$.
$m(NaHCO_{3}) = (2x - 0,3) \cdot 84 = 168x - 25,2$.
$168x - 25,2 = 0,0772 \cdot (100 + 44x); 164,6x = 32,92; x = 0,2$.
$V(CH_{3}NH_{2}) = 0,2 \cdot 22,4 = 4,48 л$.
Ответ: $V(CH_{3}NH_{2}) = 4,48 л$.