REAGENTES
CH3NH2-HCl 67,518 g/mol
NaOH 40 g/mol
PRODUTOS
CH3NH2 31,0571 g/mol
NaCl 58,4428 g/mol
H20 18 g/mol
Decidi fazer alguns cálculos para esclarecer a questão para mim mesmo; talvez isso possa esclarecer para outras pessoas.
Metilamina aq 40% → 1 CH3NH2 (31g) + 2,5 H2O (45g)
31g dividido por 31g + 45g = 40%
A densidade da metilamina 40% (p/p) em água é 0,897 g/mL, ou seja, 200 ml têm 179,4 gramas.
40% de metilamina = 71,76 g (2,31 mol)
60% de água = 107,64 g
Vi recomendações para usar uma proporção de 1:5 de NaOH para H2O e adicionar gota a gota a uma solução aquosa de metilamina.hcl em banho de gelo. Talvez o uso de uma concentração mais baixa de NaOH para a basificação tenha o objetivo de tornar a reação mais pacífica, não aquecer, não liberar metilamina em gás; mas não sei dizer com certeza.
Para esclarecer, a proporção de 1:5 de NaOH para H2O refere-se a uma concentração de 31%.
1 mol de NaOH => 40g
5 mol de H20 => 90g
40g dividido por 40g + 90g = 31%
A metilamina.hcl tem uma solubilidade em água de 1g/mL (a 20 °C)
1 mol de CH3NH2.HCL => 67,52g precisaria de 4 mols de H20 (72g/72ml) para dissolver completamente, uma concentração de 48%:
67,52g dividido por 67,52g + 72g = 48%
A equação da reação balanceada é:
CH3NH2-HCl + NaOH → CH3NH2 + NaCl + H2O
A equação que envolve as soluções de metilamina.hcl com a solução de NaOH acima teria a seguinte aparência:
(1 CH3NH2-HCl + 4 H2O) (48% aq) + (1 NaOH + 5 H2O) (31% aq) → 1 CH3NH2 + 1 NaCl + 10 H2O
Para obter 2,31 mol de metilamina equivalente a 200 ml de metilamina 40% (p/p) em água, teríamos:
(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
Em gramas, teríamos (arredondado):
(156g CH3NH2-HCl + 166g H2O) + (93g NaOH + 208g H2O) → 72g CH3NH2 + 135g NaCl + 416g H2O
Teríamos 72g de metilamina com 135g de NaCl dissolvidos em 416g (ml) de H20.
Uma solução aquosa de 33% de metilamina + NaCl, sendo 11% de metilamina e 22% de NaCl.
72g + 135g dividido por 72g + 135g + 416g = 33%
72g/623g (11%) + 135g/623g (22%) = 33%
Não sei se o excesso de água atrapalharia a síntese desse tópico, mas apenas remover o excesso de água com um agente secante sem remover o NaCl não resolveria, pois teríamos problemas de solubilidade (saturação máxima). Não consegui saber se o NaCl precipitaria ou se a metilamina seria liberada como gás, ou talvez ambos.