Methylamin HCl zu 21%iger wässriger Lösung

[SonicNL]

Gegeben

(Credits an @G.Patton)
6,2 g Methylamin in 35 mL Wasser (hergestellt durch Zugabe einer Lösung von 7,9 g (198 mmol) Natriumhydroxid in 20 mL kaltem Wasser zu einer gekühlten Lösung von 13,5 g Methylamin-HCl in 15 mL Wasser). Das Ergebnis ist eine 15%ige Methylaminlösung.


Wir wollen dies skalieren, um eine 21%ige Methylaminlösung zu erhalten. Wir wollen wissen, wie viel Lösung wir erhalten können, wenn wir 25 kg Methylamin-HCI in dieser Synthese verwenden. Die Dichte von Methylamin beträgt 0,70 g/ml bei 20 °C.


Um die Synthese zu skalieren und die Menge der Lösung zu bestimmen, die bei der Verwendung von 25 kg Methylamin-HCl gewonnen werden kann, müssen wir einige Berechnungen durchführen. Gehen wir Schritt für Schritt vor.

1. Berechnen Sie die Molzahl der verwendeten Methylamin-HCl: Die molare Masse von Methylamin-HCl beträgt 31,06 g/mol. Mol Methylamin-HCl = Masse / Molare Masse Mol Methylamin-HCl = 25.000 g / 31,06 g/mol Mol Methylamin-HCl = 804,67 mol
2. Berechnen Sie die Molzahl von Methylamin: Methylamin und Methylamin-HCl stehen in einem stöchiometrischen Verhältnis von 1:1, d. h. die Mole von Methylamin sind gleich den Molen von Methylamin-HCl.
3. Berechnen Sie das Volumen der verwendeten Methylamin-HCl-Lösung: Da die Dichte von Methylamin-HCl nicht angegeben ist, können wir die Masse nicht direkt in Volumen umrechnen. Wir können jedoch die bekannte Konzentration verwenden, um das Volumen zu berechnen. Gegeben:
   • 13,5 g Methylamin HCl
   • 15 mL Wasser Wir können davon ausgehen, dass die Dichte der Lösung 1 g/mL beträgt. Gesamtvolumen der Methylamin-HCl-Lösung = 13,5 g + 15 mL = 28,5 mL
4. Berechnen Sie das Volumen der verwendeten Natriumhydroxidlösung: Gegeben:
   • 7,9 g Natriumhydroxid
   • 20 mL kaltes Wasser Gesamtvolumen der Natriumhydroxidlösung = 7,9 g + 20 mL = 27,9 mL
5. Berechnen Sie das Gesamtvolumen der ursprünglichen 15%igen Methylaminlösung: Gesamtvolumen = Volumen der Methylamin-HCl-Lösung + Volumen der Natriumhydroxidlösung + Volumen des Wassers Gesamtvolumen = 28,5 mL + 27,9 mL + 35 mL = 91,4 mL
6. Berechnen Sie die Masse des in der Ausgangslösung verwendeten Methylamins: Gegeben:
   • 13,5 g Methylamin HCl Die molare Masse von Methylamin HCl ist 31,06 g/mol, und die molare Masse von Methylamin ist 31,06 g/mol - 36,46 g/mol = -5,40 g/mol. Masse des Methylamins = Mol Methylamin HCl × molare Masse des Methylamins Masse des Methylamins = 13,5 g × (31,06 g/mol - 36,46 g/mol) / 31,06 g/mol Masse des Methylamins = 13,5 g × 0,825 Masse des Methylamins = 11,14 g
7. Berechnen Sie die Konzentration der ursprünglichen Methylaminlösung: Konzentration = (Masse des Methylamins / Gesamtvolumen) × 100 Konzentration = (11,14 g / 91,4 mL) × 100 Konzentration = 12,17 %.

Vergrößern wir nun die Synthese, um eine 21%ige Methylaminlösung zu erhalten.

1. Berechnen Sie die gewünschte Masse an Methylamin in der endgültigen Lösung: Gegeben:
   • Gewünschte Konzentration: 21%
   • Gewünschtes Gesamtvolumen: Unbekannt (nennen wir es V mL) Masse des Methylamins = (21/100) × V mL × 0,70 g/mL
2. Stelle eine Gleichung auf, um das unbekannte Volumen (V) mit Hilfe der gewünschten Konzentration und der Masse des Methylamins zu bestimmen: (Masse des Methylamins / V mL) × 100 = 21% (0,70 g/mL)

1. Berechnen Sie die gewünschte Masse an Methylamin in der endgültigen Lösung: Gegeben:
   • Gewünschte Konzentration: 21%
   • Gewünschtes Gesamtvolumen: Unbekannt (nennen wir es V mL) Masse des Methylamins = (21/100) × V mL × 0,70 g/mL
2. Stelle eine Gleichung auf, um das unbekannte Volumen (V) mithilfe der gewünschten Konzentration und der Masse des Methylamins zu bestimmen: (Masse des Methylamins / V mL) × 100 = 21% (0,70 g/mL) × (Masse des Methylamins / V mL) × 100 = 21% (0,70 g/mL) × (Masse des Methylamins / V mL) = 0,21 0,70 × Masse des Methylamins = 0,21 × V mL V mL = (0,70 × Masse des Methylamins) / 0,21
3. Umrechnung des Volumens von Milliliter in Liter: V Liter = V mL / 1000

Setzen wir nun die bekannten Werte ein und berechnen wir das Gesamtvolumen der Lösung in Litern.
Masse des Methylamins = 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
Wenn man also 25 kg Methylamin-HCl in dieser Synthese verwendet, kann man ungefähr 83,33 Liter einer 21%igen Methylaminlösung erhalten.

Die Matrix ist real.

 

[G.Patton]

Ihre Berechnungen sind nicht korrekt. Ich habe sie mit DM beantwortet.

 

[SonicNL]

Vielen Dank!