Givet
(Kreditter til @G.Patton)6,2 g methylamin i 35 mL vand (fremstillet ved at tilsætte en opløsning af 7,9 g (198 mmol) natriumhydroxid i 20 mL koldt vand til en afkølet opløsning af 13,5 g methylamin HCl i 15 mL vand). Dette resulterer i en 15 % methylaminopløsning.
Vi ønsker at skalere dette til at give en 21 % methylaminopløsning. Vi vil gerne vide, hvor meget opløsning vi kan få, når der bruges 25 kg methylamin HCI i denne syntese. Methylamins massefylde er 0,70 g/mL ved 20 °C.
For at skalere syntesen og bestemme mængden af opløsning, der kan produceres ved brug af 25 kg methylamin HCl, er vi nødt til at udføre nogle beregninger. Lad os gøre det trin for trin.
- Beregn de anvendte mol af methylamin HCl: Den molare masse af methylamin HCl er 31,06 g/mol. Mol methylamin HCl = masse / molarmasse Mol methylamin HCl = 25.000 g / 31,06 g/mol Mol methylamin HCl = 804,67 mol
- Beregn mol af methylamin: Methylamin og methylamin HCl har et støkiometrisk forhold på 1:1, så molene af methylamin vil være de samme som molene af methylamin HCl.
- Beregn mængden af den anvendte methylamin HCl-opløsning: Densiteten af methylamin HCl er ikke angivet, så vi kan ikke direkte omregne massen til volumen. Vi kan dog bruge den kendte koncentration til at beregne volumen. Givet:
- 13,5 g methylamin HCl
- 15 mL vand Vi kan antage, at opløsningens massefylde er 1 g/mL. Samlet volumen af methylamin HCl-opløsning = 13,5 g + 15 mL = 28,5 mL
- Beregn mængden af den anvendte natriumhydroxidopløsning: Givet:
- 7,9 g natriumhydroxid
- 20 mL koldt vand Samlet volumen af natriumhydroxidopløsning = 7,9 g + 20 mL = 27,9 mL
- Beregn det samlede volumen af den oprindelige 15 % methylaminopløsning: Samlet volumen = volumen af methylamin HCl-opløsning + volumen af natriumhydroxidopløsning + volumen af vand Samlet volumen = 28,5 mL + 27,9 mL + 35 mL = 91,4 mL
- Beregn massen af methylamin, der blev brugt i den oprindelige opløsning: Givet:
- 13,5 g methylamin HCl Den molære masse af methylamin HCl er 31,06 g/mol, og den molære masse af methylamin er 31,06 g/mol - 36,46 g/mol = -5,40 g/mol. Masse af methylamin = mol methylamin HCl × molær masse af methylamin Masse af methylamin = 13,5 g × (31,06 g/mol - 36,46 g/mol) / 31,06 g/mol Masse af methylamin = 13,5 g × 0,825 Masse af methylamin = 11,14 g
- Beregn koncentrationen af den oprindelige methylaminopløsning: Koncentration = (masse af methylamin / samlet volumen) × 100 Koncentration = (11,14 g / 91,4 mL) × 100 Koncentration = 12,17 %.
- Beregn den ønskede masse af methylamin i den endelige opløsning: Givet:
- Ønsket koncentration: 21
- Ønsket samlet volumen: Ukendt (lad os kalde det V mL) Masse af methylamin = (21/100) × V mL × 0,70 g/mL
- Opstil en ligning for at løse det ukendte volumen (V) ved hjælp af den ønskede koncentration og massen af methylamin: (masse af methylamin / V mL) × 100 = 21 % (0,70 g/mL)
- Beregn den ønskede masse af methylamin i den endelige opløsning: Givet:
- Ønsket koncentration: 21
- Ønsket samlet volumen: Ukendt (lad os kalde det V mL) Masse af methylamin = (21/100) × V mL × 0,70 g/mL
- Opstil en ligning for at løse det ukendte volumen (V) ved hjælp af den ønskede koncentration og massen af methylamin: (masse af methylamin / V mL) × 100 = 21 % (0,70 g/mL) × (masse af methylamin / V mL) × 100 = 21 % (0,70 g/mL) × (masse af methylamin / V mL) = 0,21 0,70 × masse af methylamin = 0,21 × V mL V mL = (0,70 × masse af methylamin) / 0,21
- Konverter volumen fra milliliter til liter: V liter = V mL / 1000
Masse af methylamin = 25.000 g V mL = (0,70 × 25.000 g) / 0,21 V mL = 83.333,33 mL V liter = 83.333,33 mL / 1000 V liter ≈ 83,33 liter
Når du bruger 25 kg methylamin HCl i denne syntese, kan du derfor få cirka 83,33 liter af en 21% methylaminopløsning.
Matricen er ægte.
