Methylamine HCl tot 21% waterige oplossing

[SonicNL]

Gegeven

(Credits naar @G.Patton)
6,2 g methylamine in 35 ml water (bereid door een oplossing van 7,9 g (198 mmol) natriumhydroxide in 20 ml koud water toe te voegen aan een gekoelde oplossing van 13,5 g methylamine HCl in 15 ml water). Dit resulteert in een 15% methylamineoplossing.


We willen dit opschalen tot een 21% methylamineoplossing. We willen weten hoeveel oplossing we kunnen maken als 25 kg methylamine HCI wordt gebruikt in deze synthese. De dichtheid van methylamine is 0,70 g/mL bij 20 °C.


Om de synthese te schalen en de hoeveelheid oplossing te bepalen die kan worden verkregen bij gebruik van 25 kg methylamine HCl, moeten we een aantal berekeningen uitvoeren. Laten we dit stap voor stap doen.

1. Bereken de gebruikte mol methylamine HCl: De molaire massa van methylamine HCl is 31,06 g/mol. Mollen methylamine HCl = massa / molaire massa Mollen methylamine HCl = 25.000 g / 31,06 g/mol Mollen methylamine HCl = 804,67 mol
2. Bereken de mol methylamine: Methylamine en methylamine HCl hebben een stoichiometrische verhouding van 1:1, dus de mol methylamine zal gelijk zijn aan de mol methylamine HCl.
3. Bereken het volume van de gebruikte methylamine HCl-oplossing: De dichtheid van methylamine HCl is niet bekend, dus we kunnen de massa niet direct omrekenen naar volume. We kunnen echter wel de bekende concentratie gebruiken om het volume te berekenen. Gegeven:
   • 13,5 g methylamine HCl
   • 15 ml water We kunnen aannemen dat de dichtheid van de oplossing 1 g/ml is. Totaal volume van de methylamine HCl-oplossing = 13,5 g + 15 mL = 28,5 mL
4. Bereken het volume van de gebruikte natriumhydroxideoplossing: Gegeven:
   • 7,9 g natriumhydroxide
   • 20 mL koud water Totaal volume van natriumhydroxideoplossing = 7,9 g + 20 mL = 27,9 mL
5. Bereken het totale volume van de initiële 15% methylamineoplossing: Totaal volume = volume methylamine HCl-oplossing + volume natriumhydroxideoplossing + volume water Totaal volume = 28,5 mL + 27,9 mL + 35 mL = 91,4 mL
6. Bereken de massa van de in de oorspronkelijke oplossing gebruikte methylamine: Gegeven:
   • 13,5 g methylamine HCl De molaire massa van methylamine HCl is 31,06 g/mol en de molaire massa van methylamine is 31,06 g/mol - 36,46 g/mol = -5,40 g/mol. Massa van methylamine = mol methylamine HCl × molaire massa van methylamine Massa van methylamine = 13,5 g × (31,06 g/mol - 36,46 g/mol) / 31,06 g/mol Massa van methylamine = 13,5 g × 0,825 Massa van methylamine = 11,14 g
7. Bereken de concentratie van de oorspronkelijke methylamineoplossing: Concentratie = (massa methylamine / totaal volume) × 100 Concentratie = (11,14 g / 91,4 ml) × 100 Concentratie = 12,17%.

Laten we nu de synthese opschalen tot een methylamineoplossing van 21%.

1. Bereken de gewenste massa methylamine in de uiteindelijke oplossing: Gegeven:
   • Gewenste concentratie: 21%
   • Gewenst totaal volume: Onbekend (laten we het V mL noemen) Massa methylamine = (21/100) × V mL × 0,70 g/mL
2. Stel een vergelijking op om het onbekende volume (V) op te lossen met behulp van de gewenste concentratie en de massa van de methylamine: (massa van de methylamine / V mL) × 100 = 21% (0,70 g/mL)

1. Bereken de gewenste massa methylamine in de uiteindelijke oplossing: Gegeven:
   • Gewenste concentratie: 21%
   • Gewenst totaal volume: Onbekend (laten we het V mL noemen) Massa methylamine = (21/100) × V mL × 0,70 g/mL
2. Stel een vergelijking op om het onbekende volume (V) op te lossen met behulp van de gewenste concentratie en de massa van de methylamine: (massa van de methylamine / V mL) × 100 = 21% (0,70 g/mL) × (massa van de methylamine / V mL) × 100 = 21% (0,70 g/mL) × (massa van de methylamine / V mL) = 0,21 0,70 × massa van de methylamine = 0,21 × V mL V mL = (0,70 × massa van de methylamine) / 0,21
3. Converteer het volume van milliliters naar liters: V liter = V ml / 1000

Laten we nu de bekende waarden substitueren en het totale volume van de oplossing in liters berekenen.
massa van methylamine = 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
Daarom kun je bij gebruik van 25 kg methylamine HCl in deze synthese ongeveer 83,33 liter van een 21% methylamineoplossing produceren.

De matrix is reëel.

 

[G.Patton]

Je berekeningen kloppen niet. Ik heb het DM beantwoord.

 

[SonicNL]

Thanks!