Metylamin HCl till 21% aqvös lösning

[SonicNL]

Givet

(Kreditering till @G.Patton)
6,2 g metylamin i 35 ml vatten (beredd genom att tillsätta en lösning av 7,9 g (198 mmol) natriumhydroxid i 20 ml kallt vatten till en kyld lösning av 13,5 g metylamin HCl i 15 ml vatten). Detta resulterar i en 15% metylaminlösning.


Vi vill skala upp detta för att få en 21 % metylaminlösning. Vi vill veta hur mycket lösning vi kan få fram när 25 kg metylamin-HCI används i denna syntes. Densiteten för metylamin är 0,70 g/mL vid 20 °C.


För att skala upp syntesen och bestämma mängden lösning som kan erhållas när man använder 25 kg metylamin HCl måste vi utföra några beräkningar. Låt oss bryta ner det steg för steg.

1. Beräkna antalet mol metylamin-HCl som används: Den molära massan för metylamin-HCl är 31,06 g/mol. Moler metylamin-HCl = massa / molmassa Moler metylamin-HCl = 25 000 g / 31,06 g/mol Moler metylamin-HCl = 804,67 mol
2. Beräkna antalet mol metylamin: Metylamin och metylamin HCl har ett stökiometriskt förhållande på 1:1, så antalet mol metylamin kommer att vara detsamma som antalet mol metylamin HCl.
3. Beräkna volymen av den använda metylamin-HCl-lösningen: Densiteten för metylamin-HCl anges inte, så vi kan inte direkt omvandla massan till volym. Vi kan dock använda den kända koncentrationen för att beräkna volymen. Givet:
   • 13,5 g metylamin HCl
   • 15 mL vatten Vi kan anta att lösningens densitet är 1 g/mL. Total volym av metylamin HCl-lösning = 13,5 g + 15 mL = 28,5 mL
4. Beräkna volymen av den använda natriumhydroxidlösningen: Givet:
   • 7,9 g natriumhydroxid
   • 20 mL kallt vatten Total volym natriumhydroxidlösning = 7,9 g + 20 mL = 27,9 mL
5. Beräkna den totala volymen av den ursprungliga 15% metylaminlösningen: Total volym = volym metylamin HCl-lösning + volym natriumhydroxidlösning + volym vatten Total volym = 28,5 mL + 27,9 mL + 35 mL = 91,4 mL
6. Beräkna massan av metylamin som användes i den ursprungliga lösningen: Givet:
   • 13,5 g metylamin HCl Den molära massan för metylamin HCl är 31,06 g/mol, och den molära massan för metylamin är 31,06 g/mol - 36,46 g/mol = -5,40 g/mol. Massan av metylamin = mol metylamin HCl × molmassan av metylamin Massan av metylamin = 13,5 g × (31,06 g/mol - 36,46 g/mol) / 31,06 g/mol Massan av metylamin = 13,5 g × 0,825 Massan av metylamin = 11,14 g
7. Beräkna koncentrationen i den ursprungliga metylaminlösningen: Koncentration = (massa av metylamin / total volym) × 100 Koncentration = (11,14 g / 91,4 mL) × 100 Koncentration = 12,17

Låt oss nu skala upp syntesen så att vi får en 21 % metylaminlösning.

1. Beräkna den önskade massan av metylamin i den slutliga lösningen: Givet:
   • Önskad koncentration: 21
   • Önskad total volym: Okänd (låt oss kalla den V mL) Massan av metylamin = (21/100) × V mL × 0,70 g/mL
2. Ställ upp en ekvation för att lösa den okända volymen (V) med hjälp av den önskade koncentrationen och metylaminets massa: (metylaminets massa / V mL) × 100 = 21 % (0,70 g/mL)

1. Beräkna den önskade massan av metylamin i den slutliga lösningen: Givet:
   • Önskad koncentration: 21
   • Önskad total volym: Okänd (låt oss kalla den V mL) Massan av metylamin = (21/100) × V mL × 0,70 g/mL
2. Ställ upp en ekvation för att lösa den okända volymen (V) med hjälp av den önskade koncentrationen och massan av metylamin: (massa av metylamin / V mL) × 100 = 21 % (0,70 g/mL) × (massa av metylamin / V mL) × 100 = 21 % (0,70 g/mL) × (massa av metylamin / V mL) = 0,21 0,70 × massa av metylamin = 0,21 × V mL V mL = (0,70 × massa av metylamin) / 0,21
3. Konvertera volymen från milliliter till liter: V liter = V mL / 1000

Låt oss nu ersätta de kända värdena och beräkna den totala lösningsvolymen i liter.
massa metylamin = 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
När du använder 25 kg metylamin HCl i denna syntes kan du därför ge cirka 83,33 liter av en 21% metylaminlösning.

Matrisen är verklig.

 

[G.Patton]

Dina beräkningar är inte korrekta. Jag svarade på det DM.

 

[SonicNL]

Vi tackar för hjälpen!