REAGENCSEK
CH3NH2-HCl 67,518 g/mol
NaOH 40 g/mol
TERMÉKEK
CH3NH2 31,0571 g/mol
NaCl 58,4428 g/mol
H20 18 g/mol
Úgy döntöttem, hogy magam is elvégzek néhány számítást, hogy tisztázzam magamnak a dolgot; talán másoknak is tisztázza.
Metil-amin aq 40% → 1 CH3NH2 (31g) + 2,5 H2O (45g)
31g osztva 31g + 45g = 40%
A metilamin 40% (w/w) sűrűsége vízben 0,897 g/mL, azaz 200ml-ben 179,4 gramm van.
40% metil-amin = 71,76g (2,31 mol)
60% víz = 107,64g
Láttam olyan ajánlásokat, hogy 1:5 arányban használjunk NaOH-t és H2O-t, és cseppenként adjuk hozzá a metilamin.hcl jégfürdőben lévő vizes oldatához. Lehet, hogy a NaOH alacsonyabb koncentrációjának használata a bázisosításhoz azt a célt szolgálja, hogy a reakció nyugodtabb legyen, ne melegedjen, ne szabaduljon fel metilamin gáz formájában; de nem tudom biztosan megmondani.
Tisztázzuk, hogy a NaOH és H2O 1:5 aránya 31%-os koncentrációra vonatkozik.
1 mol NaOH => 40g
5 mol H20 => 90g
40g osztva 40g + 90g = 31%
A metilamin.hcl vízben való oldhatósága 1 g/ml (20 °C-on).
1 mol CH3NH2.HCL => 67,52g-nak 4 mol H20-ra (72g/72ml) van szüksége a teljes oldódáshoz, ami 48%-os koncentrációt jelent:
67,52g osztva 67,52g + 72g = 48%.
A kiegyensúlyozott reakcióegyenlet a következő:
CH3NH2-HCl + NaOH → CH3NH2 + NaCl + H2O
A metilamin.hcl és a NaOH oldat fenti oldatait tartalmazó egyenlet így nézne ki:
(1 CH3NH2-HCl + 4 H2O) (48% aq) + (1 NaOH + 5 H2O) (31% aq) → 1 CH3NH2 + 1 NaCl + 10 H2O
Ahhoz, hogy 2,31 mol metil-amint kapjunk, ami 200 ml vízben lévő 40%-os (w/w) metil-amin mennyiségnek felel meg, a következőket kell tennünk:
(2,31 CH3NH2-HCl + 9,24 H2O) (48% aq) + (2,31 NaOH + 11,55 H2O) (31% aq) → 2,31 CH3NH2 + 2,31 NaCl + 23,1 H2O
Grammban kifejezve (kerekítve):
(156g CH3NH2-HCl + 166g H2O) + (93g NaOH + 208g H2O) → 72g CH3NH2 + 135g NaCl + 416g H2O
Akkor 72g metilamin 135g NaCl-lal együtt 416g (ml) H20-ban oldva lenne 72g metilamin.
Egy 33%-os metilamin + NaCl vizes oldat, amely 11% metilamin és 22% NaCl.
72g + 135g osztva 72g + 135g + 416g = 33%
72g/623g (11%) + 135g/623g (22%) = 33%
Nem tudom, hogy a felesleges víz megzavarná-e a téma szintézisét, de csak a felesleges víz eltávolítása szárítószerrel, NaCl eltávolítása nélkül nem oldaná meg, mivel oldhatósági problémáink lennének (maximális telítettség). Nem tudnám megmondani, hogy a NaCl kicsapódna-e, vagy a metilamin szabadulna fel gázként, esetleg mindkettő.