Dado
(Créditos para @G.Patton)6,2g de metilamina en 35mL de agua (preparada añadiendo una solución de 7,9g (198mmol) de hidróxido sódico en 20mL de agua fría a una solución enfriada de 13,5g de metilamina HCl en 15mL de agua). El resultado es una solución de metilamina al 15%.
Queremos escalarla para obtener una disolución de metilamina al 21%. Queremos saber cuánta disolución podemos obtener si utilizamos 25 kg de metilamina HCI en esta síntesis. La densidad de la metilamina es de 0,70 g/mL a 20 °C.
Para escalar la síntesis y determinar la cantidad de solución que puede obtenerse utilizando 25 kg de metilamina HCl, necesitamos realizar algunos cálculos. Desglosémoslo paso a paso.
- Calcular los moles de metilamina HCl utilizados: La masa molar de la metilamina HCl es de 31,06 g/mol. Moles de metilamina HCl = masa / masa molar Moles de metilamina HCl = 25.000 g / 31,06 g/mol Moles de metilamina HCl = 804,67 mol
- Calcular los moles de metilamina: La metilamina y la metilamina HCl tienen una relación estequiométrica 1:1, por lo que los moles de metilamina serán los mismos que los moles de metilamina HCl.
- Calcula el volumen de disolución de HCl de metilamina utilizado: No se proporciona la densidad de la metilamina HCl, por lo que no podemos convertir directamente la masa en volumen. Sin embargo, podemos utilizar la concentración conocida para calcular el volumen. Dada:
- 13,5 g de metilamina HCl
- 15 mL de agua Podemos suponer que la densidad de la solución es de 1 g/mL. Volumen total de la disolución de metilamina HCl = 13,5 g + 15 mL = 28,5 mL
- Calcula el volumen de disolución de hidróxido sódico utilizado: Dados:
- 7,9 g de hidróxido sódico
- 20 mL de agua fría Volumen total de la disolución de hidróxido sódico = 7,9 g + 20 mL = 27,9 mL
- Calcula el volumen total de la disolución inicial de metilamina al 15%: Volumen total = volumen de disolución de HCl de metilamina + volumen de disolución de hidróxido sódico + volumen de agua Volumen total = 28,5 mL + 27,9 mL + 35 mL = 91,4 mL
- Calcular la masa de metilamina utilizada en la disolución inicial: Dada:
- 13,5 g de metilamina HCl La masa molar de la metilamina HCl es 31,06 g/mol, y la masa molar de la metilamina es 31,06 g/mol - 36,46 g/mol = -5,40 g/mol. Masa de metilamina = moles de metilamina HCl × masa molar de metilamina Masa de metilamina = 13,5 g × (31,06 g/mol - 36,46 g/mol) / 31,06 g/mol Masa de metilamina = 13,5 g × 0,825 Masa de metilamina = 11,14 g
- Calcula la concentración de la disolución inicial de metilamina: Concentración = (masa de metilamina / volumen total) × 100 Concentración = (11,14 g / 91,4 mL) × 100 Concentración = 12,17%.
- Calcule la masa deseada de metilamina en la solución final: Dada:
- Concentración deseada: 21
- Volumen total deseado: Desconocido (llamémoslo V mL) Masa de metilamina = (21/100) × V mL × 0,70 g/mL
- Establece una ecuación para resolver el volumen desconocido (V) utilizando la concentración deseada y la masa de metilamina: (masa de metilamina / V mL) × 100 = 21% (0,70 g/mL)
- Calcula la masa deseada de metilamina en la solución final: Dada:
- Concentración deseada: 21
- Volumen total deseado: Desconocido (llamémoslo V mL) Masa de metilamina = (21/100) × V mL × 0,70 g/mL
- Establece una ecuación para resolver el volumen desconocido (V) utilizando la concentración deseada y la masa de metilamina: (masa de metilamina / V mL) × 100 = 21% (0,70 g/mL) × (masa de metilamina / V mL) × 100 = 21% (0,70 g/mL) × (masa de metilamina / V mL) = 0,21 0,70 × masa de metilamina = 0,21 × V mL V mL = (0,70 × masa de metilamina) / 0,21
- Convierte el volumen de mililitros a litros: V litros = V mL / 1000
masa 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
Por lo tanto, al utilizar 25 kg de HCl de metilamina en esta síntesis, se pueden obtener aproximadamente 83,33 litros de una solución de metilamina al 21%.
La matriz es real.
