Metylamina HCl do 21% roztworu wodnego

[SonicNL]

Biorąc pod uwagę

(Kredyty dla @G.Patton)
6,2 g metyloaminy w 35 ml wody (przygotowane przez dodanie roztworu 7,9 g (198 mmoli) wodorotlenku sodu w 20 ml zimnej wody do schłodzonego roztworu 13,5 g metyloaminy HCl w 15 ml wody). W rezultacie otrzymujemy 15% roztwór metyloaminy.


Chcemy zwiększyć skalę, aby uzyskać 21% roztwór metyloaminy. Chcemy wiedzieć, ile roztworu możemy uzyskać, gdy w tej syntezie użyjemy 25 kg HCI metyloaminy. Gęstość metyloaminy wynosi 0,70 g/ml w temperaturze 20°C.


Aby przeskalować syntezę i określić ilość roztworu, który można uzyskać przy użyciu 25 kg HCl metyloaminy, musimy wykonać kilka obliczeń. Zróbmy to krok po kroku.

1. Oblicz liczbę moli użytej metyloaminy HCl: Masa molowa metyloaminy HCl wynosi 31,06 g/mol. Mole metyloaminy HCl = masa / masa molowa Mole metyloaminy HCl = 25 000 g / 31,06 g/mol Mole metyloaminy HCl = 804,67 mol
2. Oblicz liczbę moli metyloaminy: Metyloamina i metyloamina HCl mają stosunek stechiometryczny 1:1, więc moli metyloaminy będzie tyle samo, co moli metyloaminy HCl.
3. Oblicz objętość użytego roztworu metyloaminy HCl: Gęstość chlorowodorku metyloaminy nie została podana, więc nie możemy bezpośrednio przeliczyć masy na objętość. Możemy jednak użyć znanego stężenia do obliczenia objętości. Dane:
   • 13,5 g metyloaminy HCl
   • 15 ml wody Możemy przyjąć, że gęstość roztworu wynosi 1 g/mL. Całkowita objętość roztworu chlorowodorku metyloaminy = 13,5 g + 15 ml = 28,5 ml.
4. Oblicz objętość użytego roztworu wodorotlenku sodu: Biorąc pod uwagę:
   • 7,9 g wodorotlenku sodu
   • 20 ml zimnej wody Całkowita objętość roztworu wodorotlenku sodu = 7,9 g + 20 ml = 27,9 ml
5. Oblicz całkowitą objętość początkowego 15% roztworu metyloaminy: Całkowita objętość = objętość roztworu HCl metyloaminy + objętość roztworu wodorotlenku sodu + objętość wody Całkowita objętość = 28,5 mL + 27,9 mL + 35 mL = 91,4 mL
6. Oblicz masę metyloaminy użytej w roztworze początkowym: Podano:
   • 13,5 g metyloaminy HCl Masa molowa metyloaminy HCl wynosi 31,06 g/mol, a masa molowa metyloaminy wynosi 31,06 g/mol - 36,46 g/mol = -5,40 g/mol. Masa metyloaminy = mola metyloaminy HCl × masa molowa metyloaminy Masa metyloaminy = 13,5 g × (31,06 g/mol - 36,46 g/mol) / 31,06 g/mol Masa metyloaminy = 13,5 g × 0,825 Masa metyloaminy = 11,14 g
7. Oblicz stężenie początkowego roztworu metyloaminy: Stężenie = (masa metyloaminy / całkowita objętość) × 100 Stężenie = (11,14 g / 91,4 ml) × 100 Stężenie = 12,17%.

Teraz przejdźmy do skalowania syntezy, aby uzyskać 21% roztwór metyloaminy.

1. Oblicz żądaną masę metyloaminy w roztworze końcowym: Dane:
   • Pożądane stężenie: 21%
   • Pożądana całkowita objętość: Nieznana (nazwijmy ją V mL) Masa metyloaminy = (21/100) × V mL × 0,70 g/mL
2. Ustaw równanie, aby rozwiązać nieznaną objętość (V) przy użyciu żądanego stężenia i masy metyloaminy: (masa metyloaminy / V mL) × 100 = 21% (0,70 g/mL)

1. Oblicz żądaną masę metyloaminy w roztworze końcowym: Biorąc pod uwagę:
   • Pożądane stężenie: 21%
   • Pożądana całkowita objętość: Nieznana (nazwijmy ją V mL) Masa metyloaminy = (21/100) × V mL × 0,70 g/mL
2. Ustaw równanie, aby rozwiązać nieznaną objętość (V) przy użyciu żądanego stężenia i masy metyloaminy: (masa metyloaminy / V mL) × 100 = 21% (0,70 g/mL) × (masa metyloaminy / V mL) × 100 = 21% (0,70 g/mL) × (masa metyloaminy / V mL) = 0,21 0,70 × masa metyloaminy = 0,21 × V mL V mL = (0,70 × masa metyloaminy) / 0,21
3. Przelicz objętość z mililitrów na litry: V litrów = V mL / 1000

Teraz zastąpmy znane wartości i obliczmy całkowitą objętość roztworu w litrach.
masa metyloaminy = 25 000 g V mL = (0,70 × 25 000 g) / 0,21 V mL = 83 333,33 mL V litrów = 83 333,33 mL / 1000 V litrów ≈ 83,33 litra
W związku z tym, używając 25 kg chlorowodorku metyloaminy w tej syntezie, można uzyskać około 83,33 litra 21% roztworu metyloaminy.

Macierz jest prawdziwa.

 

[G.Patton]

Twoje obliczenia nie są poprawne. Odpowiedziałem na to DM.

 

[SonicNL]

Dziękujemy!