РЕАГЕНТЫ
CH3NH2-HCl 67,518 г/моль
NaOH 40 г/моль
ПРОДУКТЫ
CH3NH2 31,0571 г/моль
NaCl 58,4428 г/моль
H20 18 г/моль
Я решил провести некоторые расчеты, чтобы прояснить вопрос для себя; возможно, это прояснит и для других.
Метиламин aq 40% → 1 CH3NH2 (31 г) + 2,5 H2O (45 г)
31 г разделить на 31 г + 45 г = 40%.
Плотность метиламина 40% (масс.) в воде составляет 0,897 г/мл, то есть в 200 мл содержится 179,4 грамма.
40% метиламина = 71,76 г (2,31 моль)
60% воды = 107,64 г.
Я встречал рекомендации использовать соотношение NaOH и H2O 1:5 и добавлять по каплям к водному раствору метиламина в ледяной бане. Возможно, использование более низкой концентрации NaOH для базирования преследует цель сделать реакцию более спокойной, не нагревать, не выделять метиламин в виде газа; но я не могу сказать наверняка.
Чтобы уточнить, соотношение NaOH и H2O 1:5 означает концентрацию 31%.
1 моль NaOH => 40 г
5 моль H20 => 90 г
40 г разделить на 40 г + 90 г = 31%.
Метиламин.hcl имеет растворимость в воде 1 г/мл (при 20 °C)
Для полного растворения 1 моль CH3NH2.HCL => 67,52г потребуется 4 моль H20 (72г/72мл), концентрация 48%:
67,52 г разделить на 67,52 г + 72 г = 48%.
Уравнение сбалансированной реакции имеет вид:
CH3NH2-HCl + NaOH → CH3NH2 + NaCl + H2O
Уравнение с участием растворов метиламина.hcl и NaOH будет выглядеть следующим образом:
(1 CH3NH2-HCl + 4 H2O) (48% aq) + (1 NaOH + 5 H2O) (31% aq) → 1 CH3NH2 + 1 NaCl + 10 H2O
Чтобы получить 2,31 моль метиламина, эквивалентного 200 мл метиламина 40% (масс.) в воде, мы должны:
(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
В граммах мы получили бы (округленно):
(156 г CH3NH2-HCl + 166 г H2O) + (93 г NaOH + 208 г H2O) → 72 г CH3NH2 + 135 г NaCl + 416 г H2O
Мы получим 72 г метиламина и 135 г NaCl, растворенных в 416 г (мл) H20.
Водный раствор 33% метиламина + NaCl, состоящий из 11% метиламина и 22% NaCl.
72г + 135г разделить на 72г + 135г + 416г = 33%
72г/623г (11%) + 135г/623г (22%) = 33%
Я не знаю, нарушит ли избыток воды синтез этой темы, но простое удаление избытка воды с помощью сушильного агента без удаления NaCl не решит проблему, так как у нас будут проблемы с растворимостью (максимальное насыщение). Я не могу сказать, выпадет ли NaCl в осадок или метиламин выделится в виде газа, а возможно, и то, и другое.