Méthylamine HCl en solution aqueuse à 21

[SonicNL]

Données

(Crédits à @G.Patton)
6,2g de méthylamine dans 35mL d'eau (préparée en ajoutant une solution de 7,9g (198mmol) d'hydroxyde de sodium dans 20mL d'eau froide à une solution refroidie de 13,5g de méthylamine HCl dans 15mL d'eau). On obtient ainsi une solution de méthylamine à 15%.


Nous voulons augmenter cette solution pour obtenir une solution de méthylamine à 21%. Nous voulons savoir quelle quantité de solution nous pouvons obtenir lorsque 25 kg de HCI de méthylamine sont utilisés dans cette synthèse. La densité de la méthylamine est de 0,70 g/mL à 20 °C.


Pour mettre la synthèse à l'échelle et déterminer la quantité de solution que l'on peut obtenir en utilisant 25 kg de méthylamine HCl, nous devons effectuer quelques calculs. Nous allons les décomposer étape par étape.

1. Calculer les moles de méthylamine HCl utilisées : La masse molaire de la méthylamine HCl est de 31,06 g/mol. Moles de méthylamine HCl = masse / masse molaire Moles de méthylamine HCl = 25 000 g / 31,06 g/mol Moles de méthylamine HCl = 804,67 mol
2. Calculer les moles de méthylamine : La méthylamine et la méthylamine HCl ont un rapport stœchiométrique de 1:1, les moles de méthylamine seront donc les mêmes que les moles de méthylamine HCl.
3. Calculez le volume de solution de HCl de méthylamine utilisé : La densité du chlorhydrate de méthylamine n'étant pas indiquée, nous ne pouvons pas convertir directement la masse en volume. Cependant, nous pouvons utiliser la concentration connue pour calculer le volume. Étant donné :
   • 13,5 g de méthylamine HCl
   • 15 mL d'eau Nous pouvons supposer que la densité de la solution est de 1 g/mL. Volume total de la solution de méthylamine HCl = 13,5 g + 15 mL = 28,5 mL
4. Calculez le volume de la solution d'hydroxyde de sodium utilisée : Etant donné :
   • 7,9 g d'hydroxyde de sodium
   • 20 mL d'eau froide Volume total de la solution d'hydroxyde de sodium = 7,9 g + 20 mL = 27,9 mL
5. Calculer le volume total de la solution initiale de méthylamine à 15 % : Volume total = volume de la solution de méthylamine HCl + volume de la solution d'hydroxyde de sodium + volume d'eau Volume total = 28,5 mL + 27,9 mL + 35 mL = 91,4 mL
6. Calculer la masse de méthylamine utilisée dans la solution initiale : Etant donné :
   • 13,5 g de méthylamine HCl La masse molaire de la méthylamine HCl est de 31,06 g/mol, et la masse molaire de la méthylamine est de 31,06 g/mol - 36,46 g/mol = -5,40 g/mol. Masse de méthylamine = moles de HCl de méthylamine × masse molaire de méthylamine Masse de méthylamine = 13,5 g × (31,06 g/mol - 36,46 g/mol) / 31,06 g/mol Masse de méthylamine = 13,5 g × 0,825 Masse de méthylamine = 11,14 g
7. Calculer la concentration de la solution initiale de méthylamine : Concentration = (masse de méthylamine / volume total) × 100 Concentration = (11,14 g / 91,4 mL) × 100 Concentration = 12,17%.

Passons maintenant à l'échelle de la synthèse pour obtenir une solution de méthylamine à 21 %.

1. Calculons la masse de méthylamine souhaitée dans la solution finale : Étant donné :
   • Concentration souhaitée : 21%
   • Volume total souhaité : Inconnu (appelons-le V mL) Masse de méthylamine = (21/100) × V mL × 0,70 g/mL
2. Établir une équation pour résoudre le volume inconnu (V) en utilisant la concentration souhaitée et la masse de méthylamine : (masse de méthylamine / V mL) × 100 = 21 % (0,70 g/mL)

1. Calculer la masse de méthylamine souhaitée dans la solution finale : Étant donné :
   • Concentration souhaitée : 21
   • Volume total souhaité : Inconnu (appelons-le V mL) Masse de méthylamine = (21/100) × V mL × 0,70 g/mL
2. Établir une équation pour résoudre le volume inconnu (V) en utilisant la concentration souhaitée et la masse de méthylamine : (masse de méthylamine / V mL) × 100 = 21 % (0,70 g/mL) × (masse de méthylamine / V mL) × 100 = 21 % (0,70 g/mL) × (masse de méthylamine / V mL) = 0,21 0,70 × masse de méthylamine = 0,21 × V mL V mL = (0,70 × masse de méthylamine) / 0,21
3. Convertissez le volume de millilitres en litres : V litres = V mL / 1000

Remplaçons maintenant les valeurs connues et calculons le volume total de la solution en litres.
masse de méthylamine = 25 000 g V mL = (0,70 × 25 000 g) / 0,21 V mL = 83 333,33 mL V litres = 83 333,33 mL / 1000 V litres ≈ 83,33 litres
Par conséquent, en utilisant 25 kg de méthylamine HCl dans cette synthèse, vous pouvez obtenir environ 83,33 litres d'une solution de méthylamine à 21 %.

La matrice est réelle.

 

[G.Patton]

Vos calculs ne sont pas corrects. J'ai répondu à DM.

 

[SonicNL]

Nous vous remercions de votre attention.