Solução aquosa de metilamina HCl a 21%

[SonicNL]

Dado

(Créditos a @G.Patton)
6,2g de metilamina em 35mL de água (preparada pela adição de uma solução de 7,9g (198mmol) de hidróxido de sódio em 20mL de água fria a uma solução arrefecida de 13,5g de HCl de metilamina em 15mL de água). O resultado é uma solução de metilamina a 15%.


Queremos escalonar este processo para obter uma solução de metilamina a 21%. Queremos saber a quantidade de solução que podemos produzir quando 25 kg de HCI de metilamina são usados nesta síntese. A densidade da metilamina é 0,70 g/mL a 20 °C.


Para dimensionar a síntese e determinar a quantidade de solução que pode ser produzida quando se utiliza 25 kg de metilamina HCl, precisamos de efetuar alguns cálculos. Vamos decompô-los passo a passo.

1. Calcular os moles de HCl de metilamina utilizados: A massa molar do HCl metilamina é 31,06 g/mol. Moles de metilamina HCl = massa / massa molar Moles de metilamina HCl = 25.000 g / 31,06 g/mol Moles de metilamina HCl = 804,67 mol
2. Calcular os moles de metilamina: A metilamina e o HCl de metilamina têm uma relação estequiométrica de 1:1, portanto os moles de metilamina serão os mesmos que os moles de HCl de metilamina.
3. Calcule o volume da solução de metilamina HCl utilizada: A densidade do HCl de metilamina não é fornecida, pelo que não podemos converter diretamente a massa em volume. No entanto, podemos usar a concentração conhecida para calcular o volume. Dado:
   • 13,5 g de metilamina HCl
   • 15 mL de água Podemos assumir que a densidade da solução é de 1 g/mL. Volume total da solução de HCl metilamina = 13,5 g + 15 mL = 28,5 mL
4. Calcular o volume da solução de hidróxido de sódio utilizada: Dado:
   • 7,9 g de hidróxido de sódio
   • 20 mL de água fria Volume total da solução de hidróxido de sódio = 7,9 g + 20 mL = 27,9 mL
5. Calcular o volume total da solução inicial de metilamina a 15%: Volume total = volume da solução de HCl metilamina + volume da solução de hidróxido de sódio + volume de água Volume total = 28,5 mL + 27,9 mL + 35 mL = 91,4 mL
6. Calcular a massa de metilamina utilizada na solução inicial: Dado:
   • 13,5 g de metilamina HCl A massa molar da metilamina HCl é 31,06 g/mol, e a massa molar da metilamina é 31,06 g/mol - 36,46 g/mol = -5,40 g/mol. Massa de metilamina = moles de HCl de metilamina × massa molar de metilamina Massa de metilamina = 13,5 g × (31,06 g/mol - 36,46 g/mol) / 31,06 g/mol Massa de metilamina = 13,5 g × 0,825 Massa de metilamina = 11,14 g
7. Calcular a concentração da solução inicial de metilamina: Concentração = (massa de metilamina / volume total) × 100 Concentração = (11,14 g / 91,4 mL) × 100 Concentração = 12,17%

Agora, vamos aumentar a escala da síntese para produzir uma solução de metilamina a 21%.

1. Calcule a massa desejada de metilamina na solução final: Dado:
   • Concentração desejada: 21%
   • Volume total desejado: Desconhecido (vamos chamá-lo de V mL) Massa de metilamina = (21/100) × V mL × 0,70 g/mL
2. Criar uma equação para resolver o volume desconhecido (V) utilizando a concentração desejada e a massa de metilamina: (massa de metilamina / V mL) × 100 = 21% (0,70 g/mL)

1. Calcular a massa desejada de metilamina na solução final: Dado:
   • Concentração desejada: 21%
   • Volume total desejado: Desconhecido (vamos chamá-lo de V mL) Massa de metilamina = (21/100) × V mL × 0,70 g/mL
2. Montar uma equação para resolver o volume desconhecido (V) usando a concentração desejada e a massa de metilamina: (massa de metilamina / V mL) × 100 = 21% (0,70 g/mL) × (massa de metilamina / V mL) × 100 = 21% (0,70 g/mL) × (massa de metilamina / V mL) = 0,21 0,70 × massa de metilamina = 0,21 × V mL V mL = (0,70 × massa de metilamina) / 0,21
3. Converta o volume de mililitros para litros: V litros = V mL / 1000

Agora, vamos substituir os valores conhecidos e calcular o volume total da solução em litros.
massa de metilamina = 25.000 g V mL = (0,70 × 25.000 g) / 0,21 V mL = 83.333,33 mL V litros = 83.333,33 mL / 1000 V litros ≈ 83,33 litros
Portanto, ao utilizar 25 kg de HCl de metilamina nesta síntese, é possível obter aproximadamente 83,33 litros de uma solução de metilamina a 21%.

A matriz é real.

 

[G.Patton]

Os seus cálculos não estão correctos. Eu respondi-lhe DM.

 

[SonicNL]

Obrigado!