Mole, Gramm, Liter und chemische Berechnungen

[G.Patton]

Einführung

Ich erhalte immer wieder die gleichen Fragen über Reaktionsausbeuten, die Menge an Reagenzien, wie man eine Dimension in eine andere umwandelt, und stelle fest, dass die Leute nicht wissen, wie man diese einfachen, aber sehr wichtigen Zahlen richtig zählt. Ich habe beschlossen, die richtigen Methoden in diesem Thema zu beschreiben. Wenn du etwas nicht verstehst, zögere nicht zu fragen und diskutiere deine Fragen im Kommentarbereich.

Wie kann man Gramm in Milliliter umrechnen und umgekehrt?

Das Gramm (SI-Einheitssymbol g) ist eine Masseneinheit im Internationalen Einheitensystem(SI), die einem Tausendstel eines Kilogramms (1/1000) entspricht. DasGramm ist das absolute Gewicht eines Volumens reinen Wassers, das dem Würfel des hundertsten Teils eines Meters [1 cm3] entspricht, und zwar bei der Temperatur des schmelzenden Eises, wobei die Definitionstemperatur (~0 °C) später auf 4 °C, die Temperatur der maximalen Dichte des Wassers, geändert wurde.

Umrechnungsfaktoren

• 1 Gramm (g) = 15,4323583529 Körner (gr).
• 1 Korn (gr) = 0,06479891 Gramm.
• 1 avoirdupois Unze (oz) = 28,349523125 Gramm.
• 1 Feinunze (ozt) = 31,1034768 Gramm.
• 100 Gramm (g) = 3,527396195 Unzen (oz).
• 1 Karat (ct) = 0,2 Gramm.
• 1 Gamma (γ) = 10-6 Gramm.
• 1 Undezimogramm = 1 "Elftel-Gramm" = 10-11 Gramm im historischen Quadrant-Elftel-Gramm-Sekunden-System (QES-System), auch bekannt als Hebdometer-Undezimogramm-Sekunden-System (HUS-System).
• 500 Gramm (g) = 1 Jin in den chinesischen Maßeinheiten.

Der Liter (internationale Schreibweise) oder Liter (amerikanisch-englische Schreibweise), SI-Symbole L und l. Liter ist eine metrische Volumeneinheit. Sie entspricht 1 Kubikdezimeter (dm3), 1000 Kubikzentimetern (cm3) oder 0,001 Kubikmetern (m3). Ein Kubikdezimeter (oder Liter) hat ein Volumen von 10 cm × 10 cm × 10 cm (siehe Abbildung) und entspricht somit einem Tausendstel eines Kubikmeters. Milliliter, SI-Symbol ml oder mL ist Kubikzentimeter. Ein Kubikzentimeter (oder ml) nimmt ein Volumen von 1 cm × 1 cm × 1 cm ein und entspricht damit einem Tausendstel eines Liters (1/1000).

Umrechnungsfaktoren

• 1 Imperial Quart = 1,1365225 L.
• 1 U.S. quart = 0,946352946 L.
• 1 Imperial Pint = 0,56826125 L.
• 1 U.S. Pint = 0,473176473 L.
• 1 imperiale Gallone = 4,54609 L.
• 1 U.S. Gallone = 3.785411784 L.
• 1 Kubikfuß = 28,316846592 L.
• 1 Kubikzoll = 0,016387064 L.
• 1 imperiale flüssige Unze = 28,4130625 ml.
• 1 U.S. fluid ounce = 29.5735295625 mL.

Gramm lassen sichnach dieser Formel leicht in Milliliter umrechnen.

V = m / ρ.

wobei m - Masse des Stoffes, g; ρ - Dichte des Stoffes, g/ml; V - Volumen des Stoffes.

Nach dieser Formel kann man jeden Stoff in Volumen umrechnen und umgekehrt. Ein Beispiel:Du hast 20 g Quecksilber (Hg) und willst seine Masse berechnen. ρ (Dichte) von Quecksilber ist 13,5 g/ml, also

V(Hg) = 20 g / 13,5 g/ml = 1,48 ml

1,48 ml ist das Volumen von 20 g Quecksilber.

Was ist Mol?

Das Mol, Symbol mol, n, ist die Einheit der Stoffmenge im Internationalen Einheitensystem (SI). Die Stoffmenge ist ein Maß dafür, wie viele elementare Einheiten eines bestimmten Stoffes in einem Objekt oder einer Probe (in einem beliebigen Stoff) enthalten sind. Das Mol ist so definiert, dass es genau 6,02214085774 × 10²³ Teilchen (Atome, Moleküle, Ionen, Elektronen oder andere Objekte) enthält. Zum Beispiel enthalten 10 Mol Wasser (eine chemische Verbindung H2O) und 10 Mol Quecksilber (ein chemisches Element Hg) die gleiche Menge an Substanz und das Quecksilber enthält genau ein Atom für jedes Molekül des Wassers, obwohl die beiden unterschiedliche Volumina und unterschiedliche Massen haben. Das ist doch eine ganze Menge, oder? Aus diesem Grund ist es sinnvoller, zu wissen, wie man Gramm in Mol umrechnet, anstatt Gramm in die Anzahl der Atome.

Was ist die molare Masse?

Die molare Masse ist eine Eigenschaft eines Stoffes, nämlich das Verhältnis zwischen der Masse eines Stoffes und seiner Menge. Sie ist numerisch gleich der Masse von 1 Mol eines Stoffes, d. h. die Masse eines Stoffes enthält eine Anzahl von Teilchen, die der Avogadroschen Zahl entspricht. Die molare Masse, ausgedrückt in g/mol, stimmt numerisch mit der molekularen Masse, ausgedrückt in r.a.m., und der relativen Atommasse überein. Es gibt jedoch einen Unterschied zwischen Molmasse und Molekülmasse, sie sind nur numerisch gleich und unterscheiden sich in der Dimension.

Zum Beispiel ist die Molmasse von Sauerstoff als Element M(O) = 16 g/mol, aber als einfacher Stoff, der aus Molekülen besteht, ist O2 = 32 g/mol.

Die Molmassen komplexer Moleküle können durch Aufsummierung der Molmassen ihrer Bestandteile bestimmt werden. Zum Beispiel ist die Molmasse von Wasser H2O.

M(H2O) = 2 x M(H) + M(O) = 2 x 1 g/mol + 16 g/mol = 18 g/mol.

Wie kann man Mol in Gramm umrechnen und umgekehrt?

Um die Anzahl der Mole n eines Stoffes mit einer bestimmten Masse m (in Gramm) korrekt zu ermitteln, muss man die Formel Gramm zu Mol anwenden.

n = m / M.

wobei: M - die molare Masse dieses Stoffes. Die Einheit ist in der Regel g/mol; m - Masse des Stoffes, g; n - Mol des Stoffes, mol.

Sie habenzum Beispiel 100 g P2NP, das eine Molmasse von 163,17 g/mol hat. Du musst berechnen, wie viele Mole es sind. Nach der obigen Formel.

n(P2NP) = 100 g / 163,17 g/mol = 0,6129 mol.

Ein anderes Beispiel: Sie müssen 10 Mol Natriumborhydrid (NaBH4) mit 37,83 g/mol Molekülmasse zu der Reaktion hinzufügen und in Gramm abzählen:

m(NaBH4) = 10 mol x 37,83 g/mol = 378,3 g.

Wie zählt man Reagenzien?

Sie haben das Synthesehandbuch geöffnet und festgestellt, dass Sie viel weniger oder eine größere Synthese benötigen. Die Zahlen verwirren Sie und Sie wissen nicht, wie Sie die Reagenzien abzählen sollen? Es gibt eine Erklärung.

Wenn Sie den Synthesemaßstab erhöhen wollen und sicher sind, dass dies gemäß der linearen Abhängigkeit möglich ist, müssen Sie nur alle Reagenzienmengen mit demselben Index multiplizieren. Sie erhalten dann die Mengen an Reagenzien für Ihren Synthesemaßstab und brauchen keinen Experten zu fragen!

Beispiel: Sie wollen eine Amphetamin-Synthese über NaBH4/CuCl2 durchführen und müssen für diese Synthese 1000 g P2NP gemäß der Anleitung aus dem BB-Forum nehmen. Sie wollen 150 g P2NP-Syntheselast durchführen. Ihr Algorithmus ist.

1. Teilen Sie 1000 g der in der Anleitung beschriebenen Menge des Hauptvorläufers P2NP durch 150 g und Sie erhalten den notwendigen Index 6,67.

2. Dividierealle Reagenzienmengen durch 6,67 und du erreichst dein Ziel.

Falls Sie dieSynthesemenge von 1000 g P2NP auf 2500 g erhöhen müssen, befolgen Sie diese Anweisungen.

1. Teilen Sie 2500 g P2NP durch 1000 g und Sie erhalten den Index 2,5.

2. Multiplizieren Sie alle Reagenzien mit 2,5 und Sie haben Ihr Ziel erreicht.

Wie rechnet man eine Reaktionsausbeute?

Du hast die Synthese von Methamphetaminhydrochlorid aus 100 ml P2P durchgeführt und 100 g des Produkts erhalten. Sie denken, dass Sie eine 100%ige Ausbeute haben? Das ist falsch!

Beispiel.

Zählen Sie zunächst die Masse des P2P, das für diese Synthese verwendet wurde.

m(P2P) = 100 ml / 1,006 = 99,4g

Zählen Sie dann, wie viele Mole eines fehlenden Reagenzes (in diesem Beispiel P2P) an der Reaktion beteiligt sind.

n(P2P) = 99,4 g / 134,178 g/Mol = 0,741 Molen.

Ein Mangelreagenz ist ein Reagenz, das an einer Reaktion teilnimmt und die kleinste Molmenge aufweist. Bei der reduktiven Aminierung von P2P zu Methamphetamin muss man zum Beispiel 1 Mol P2P und ~3,5 Mol Methylamin nehmen. P2P ist das fehlende Reagenz in dieser Reaktion.

Gemäß der Reaktionsbilanz ergibt 1 Mol P2P 1 Mol Methamphetaminhydrochlorid. Folglich ergeben 0,741 Mol P2P 0,741 Mol Methamphetaminhydrochlorid (MH), d. h.

m(MH) = 0,741 Molen x 185,69 g/Mol = 137,56 g.

wobei 185,69 g/mol die Molekularmasse von Methamphetaminhydrochlorid ist.

Wird als theoretische Ausbeute bezeichnet. Die theoretische Ausbeute ist die Menge der Substanz, die als Reaktionsergebnis erhalten werden muss. Daher kann man die Reaktionsausbeute anhand dieses theoretischen Ergebnisses berechnen.

Ausbeute, % = (m(Theorie)*100)/m(Praxis),
Ausbeute (MH) = (100 g * 100) / 137,56 = 72,7 %.

Wie Sie sehen können, unterscheidet sich die tatsächliche Ausbeute von 72,7 % deutlich von der 100 %igen Ausbeute, die fälschlicherweise aus der Reaktionsmasse berechnet wurde. Sie spielt bei der Herstellung eines Stoffes eine wichtige Rolle.

 

[Loki12]

Ich habe die letzten Tage damit verbracht, sie alle durchzulesen, zusammen mit ganzen Threads über Synthesen, die mich interessieren. In Zeiten, in denen wir uns nicht mehr darauf verlassen können, dass andere, die wir kennen, uns etwas beibringen (was für ein trauriger Mist, nicht wahr?), müssen wir andere weiterbilden, und das ist vielleicht der beste Weg, genau wie bei den Arbeitskräften, wir werden eines Tages alt, und jemand muss die Fackel weiter tragen.

Vielleicht können Sie einen Artikel über das Vakuum schreiben und darüber, wie man die verschiedenen Messungen berechnet, sowie über die Pumpen, die Sie empfehlen, und wie stark sie sein sollten? Ich glaube, das wäre nützlich. Ich erinnere mich, dass ich am Anfang versucht habe, das selbst herauszufinden und eine schreckliche Zeit hatte, und ich bin immer noch nicht sicher, ob ich die ganze Theorie dahinter verstehe.

 

[G.Patton]

Vielen Dank für die freundlichen Worte. Ich werde Informationen über Druckabfälle bei der Bereitstellung und Anwendung von Vakuum in einem Labor hinzufügen. Danke für den Hinweis.

 

[IgnazSemmelweis]

Ich dachte, es könnte nützlich sein, hier auch über Atomwirtschaft zu schreiben:

Was ist Atomökonomie?
Die Atomökonomie ist ein Maß dafür, wie viele der Atome in den Reagenzien das gewünschte Produkt bilden. Sie ist nützlich, um zu beurteilen, wie effizient und ressourcenschonend die von Ihnen durchgeführte Reaktion ist.
Effiziente Reaktionen haben eine hohe Atomökonomie, weniger effiziente Reaktionen eine niedrige Atomökonomie. Es lohnt sich, die Atomökonomie zu überprüfen, bevor Sie eine Reaktion starten, um sicherzustellen, dass Sie eine gute Menge an Produkt erhalten, ohne viel Abfall zu produzieren.

Warum wollen Sie eine hohe Atomökonomie?
Erzeugt weniger Abfall, macht die Produktion billiger, ist nachhaltiger

Wie berechnet man die Atomökonomie?
Ermitteln Sie die Molekularmasse (Mr) aller Reagenzien und des gewünschten Produkts und teilen Sie dann die Mr der Produkte durch die Summe der Mrs der Reagenzien. Multiplizieren Sie das mit 100 und Sie erhalten die Atomökonomie.
z.B.) H2O--> H+ + OH-
18 --> 1 + 17
(1/18)*100=5,5% Dies ist also eine ineffiziente Reaktion, und Sie sollten prüfen, ob es eine Möglichkeit gibt, die Reaktion effizienter durchzuführen (andere Reagenzien, andere Lösungsmittel, andere Verfahren usw.)

Ich hoffe, das hat geholfen!

 

[G.Patton]

Hallo, bei allem Respekt, das sieht aus wie ein Scherz und hat nichts mit Wirtschaft zu tun

 

[syntheticdrugs]

@G.Patton Dieser Artikel ist sehr nützlich, vielen Dank für die Erstellung dieses Artikels

 

[Que!]

Das ist großartig, vielen Dank

 

[infochem]

gute Arbeit.