Moolit, grammat, litrat ja kemialliset laskutoimitukset

[G.Patton]

Johdanto

Saan paljon samoja kysymyksiä reaktioiden saannoista, reagenssien määrästä ja siitä, miten yksi ulottuvuus käännetään toiseen, ja huomaan, että ihmiset eivät osaa laskea näitä yksinkertaisia mutta erittäin tärkeitä lukuja oikein. Päätin kuvata oikeat menetelmät tässä aiheessa. Jos et ymmärrä jotain, älä epäröi kysyä ja keskustella kysymyksistäsi kommenttiosassa.

Miten muuttaa grammat millilitroiksi ja päinvastoin?

Gramma (SI-yksikkötunnus g) on kansainvälisen yksikköjärjestelmän(SI) massayksikkö, joka vastaa yhtä kilogramman tuhannesosaa (1/1000). Gramma on puhtaan veden tilavuuden absoluuttinen paino, joka vastaa metrin sadasosan kuutiota [1 cm3], ja sulavan jään lämpötilassa, määrittelylämpötila (~0 °C) muutettiin myöhemmin 4 °C:ksi, veden tiheyden maksimilämpötilaksi.

Muuntokertoimet

• 1 gramma (g) = 15,4323583529 jyvää (gr).
• 1 jyvä (gr) = 0,06479891 grammaa.
• 1 avoirdupois-unssi (oz) = 28,349523125 grammaa.
• 1 troy-unssi (ozt) = 31,1034768 grammaa.
• 100 grammaa (g) = 3,527396195 unssia (oz).
• 1 karaatti (ct) = 0,2 grammaa.
• 1 gamma (γ) = 10-6 grammaa.
• 1 undekimogrammi = 1 "yhdestoista gramma" = 10-11 grammaa historiallisessa kvadrantti-yksitoista grammaa-sekuntijärjestelmässä (QES-järjestelmä) eli hebdometri- ja desimogrammi-sekuntijärjestelmässä (HUS-järjestelmä).
• 500 grammaa (g) = 1 jin kiinalaisissa mittayksiköissä.

Litra (kansainvälinen kirjoitusasu) tai litra (amerikanenglantilainen kirjoitusasu), SI-tunnukset L ja l. Litra on metrinen tilavuusyksikkö. Se vastaa 1 kuutiodesimetriä (dm3), 1000 kuutiosenttimetriä (cm3) tai 0,001 kuutiometriä (m3). Kuutiodesimetri (tai litra) on tilavuudeltaan 10 cm × 10 cm × 10 cm (ks. kuva) ja vastaa siten kuutiometrin tuhannesosaa. Millilitra, SI-tunnus ml tai ml on kuutiosenttimetri. Kuutiosenttimetri (tai ml) on tilavuudeltaan 1 cm × 1 cm × 1 cm ja vastaa siten yhtä litran tuhannesosaa (1/1000).

Muuntokertoimet

• 1 Imperial quart = 1,1365225 L.
• 1 US-kvartti = 0,946352946 L.
• 1 Imperial pint = 0,56826125 L.
• 1 U.S. pint = 0,473176473 L.
• 1 Imperial gallon = 4,54609 L.
• 1 Yhdysvaltain gallonaa = 3,785411784 L.
• 1 kuutiojalka = 28,316846592 L.
• 1 kuutiotuuma = 0,016387064 L.
• 1 brittiläinen nesteunssia = 28,4130625 ml.
• 1 yhdysvaltalainen nesteunssin = 29,5735295625 ml.

Grammat voidaan helposti muuttaa millilitroiksi tämän kaavan mukaan.

V = m / ρ.

jossa m - aineen massa, g; ρ - aineen tiheys, g/ml; V - aineen tilavuus.

Tämän kaavan mukaan voit muuttaa jokaisen aineen tilavuudeksi ja päinvastoin. Esimerkiksi sinulla on 20 g elohopeaa (Hg) ja haluat laskea sen massan. ρ (elohopean tiheys) on 13,5 g/ml, eli

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

1,48 ml on 20 g elohopean tilavuus.

Mikä on mooli?

Mooli, symboli mol, n, on aineen määrän yksikkö kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä (SI). Aineen määrä on mitta, joka kertoo, kuinka monta alkeisyksikköä tiettyä ainetta on esineessä tai näytteessä (missä tahansa aineessa). Mooli määritellään siten, että se sisältää täsmälleen 6,02214085774 × 10²³ hiukkasia (atomeja, molekyylejä, ioneja, elektroneja tai muita kohteita). Esimerkiksi 10 moolia vettä (kemiallinen yhdiste H2O) ja 10 moolia elohopeaa (kemiallinen alkuaine Hg) sisältävät yhtä paljon ainetta, ja elohopeassa on tasan yksi atomi jokaista veden molekyyliä kohden, vaikka näiden kahden tilavuus ja massa ovatkin erilaiset. Joka tapauksessa se on aika paljon, eikö olekin? Tästä syystäon kätevämpää osata muuntaa grammat mooleiksi kuin grammat atomien lukumääräksi.

Mikä on moolimassa?

Molarimassa on aineen ominaisuus, aineen massan ja sen määrän suhde. Numeerisesti yhtä suuri kuin 1 mooli aineen massa, eli aineen massa sisältää Avogadron lukua vastaavan määrän hiukkasia. Molaarinen massa, ilmaistuna g/mol, on numeerisesti sama kuin molekyylimassa, ilmaistuna r.a.m., ja suhteellinen atomimassa. Molaarisen massan ja molekyylimassan välillä on kuitenkin ero, ne ovat vain numeerisesti yhtä suuria ja eroavat toisistaan ulottuvuuksiltaan.

Esimerkiksi hapen molaarinen massa alkuaineena M(O) = 16 g/mol, mutta molekyyleistä koostuvana yksinkertaisena aineena O2 = 32 g/mol.

Monimutkaisten molekyylien molaariset massat voidaan määrittää laskemalla yhteen niiden muodostavien alkuaineiden molaariset massat. Esimerkiksi veden H2O molekyylimassa on.

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

Miten muunnetaan mooli grammoiksi ja päinvastoin?

Jos haluat arvioida oikein tietyn massan m (grammoina) omaavan aineen moolimäärän n, sinun on noudatettava kaavaa, jossa grammat muutetaan mooleiksi.

n = m / M.

missä: M - aineen moolimassa. Yksikkö on yleensä g/mol; m - aineen massa, g; n - aineen moolimassa, mol.

Esimerkiksi sinulla on 100 g P2NP:tä, jonka moolimassa on 163,17 g/mol. Sinun on laskettava, kuinka monta moolia se on. Yllä olevan kaavan mukaan.

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

Toinen esimerkki: reaktioon on lisättävä 10 moolia natriumboorihydridiä (NaBH4), jonka molekyylimassa on 37,83 g/mol, ja sinun on laskettava se grammoina:

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

Miten reagenssit lasketaan?

Olet avannut synteesin käsikirjan ja huomannut, että tarvitset paljon vähemmän tai suuremman mittakaavan synteesiä. Olet hämmentynyt numeroista etkä tiedä, miten laskea ne mittakaavaan? Tähän on selitys.

Jos haluat kasvattaa synteesin mittakaavaa ja olet varma, että se on mahdollista tehdä lineaarisen riippuvuuden mukaisesti, sinun on vain kerrottava kaikki reagenssimäärät samalla indeksillä. Saat reagenssimäärät synteesin mittakaavaan, eikä sinun tarvitse kysyä asiantuntijalta tästä!

Esimerkki: haluat tehdä amfetamiinisynteesin NaBH4/CuCl2:n avulla ja sinun on otettava 1000 g P2NP:tä tätä synteesiä varten BB-foorumilta löytyvän käyttöohjeen mukaisesti. Haluat suorittaa 150 g P2NP-synteesikuormaa. Algoritmisi on.

1. Jaa käsikirjassa kuvattu 1000 g P2NP:n pääprekursorin määrä 150 g:lla ja saat tarvittavan indeksin 6,67.

2. Jaa kaikki reagenssimäärät 6,67:llä ja pääset tavoitteeseesi.

Jos sinun täytyy skaalata tämä synteesikuorma 1000 g P2NP:stä 2500 g:aan, noudata näitä ohjeita.

1. Jaa 2500 g P2NP:tä 1000 g:lla ja saat indeksin 2,5.

2. Kerro kaikki reagenssit 2,5:llä ja pääset tavoitteeseesi.

Miten laskea reaktion saanto?

Olet suorittanut metamfetamiinihydrokloridisynteesin 100 ml:sta P2P:tä ja saanut 100 g tuotetta. Luuletko, että sait 100 % saannon? Se on väärin!

Esimerkki.

Ensiksisinun on laskettava synteesiin käytetyn P2P:n massa.

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

Laske sitten, kuinka monta moolia puuttuvaa reagenssia (tässä esimerkissä P2P) osallistuu reaktioon.

n(P2P) = 99,4 g / 134,178 g/mooli = 0,741 moolia.

Puutosreagenssi on reagenssi, joka osallistuu reaktioon ja jonka moolimäärä on pienin. Esimerkiksi P2P:n reduktiivisessa aminoitumisreaktiossa metamfetamiiniksi tarvitaan 1 mooli P2P:tä ja ~3,5 moolia metyyliamiinia. P2P on tässä reaktiossa reagenssin puute.

Reaktiotasapainon mukaan 1 mooli P2P:tä antaa 1 mooli metamfetamiinihydrokloridia. Näin ollen 0,741 moolia P2P:tä antaa 0,741 moolia metamfetamiinihydrokloridia (MH),joka on

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

jossa 185,69 g/mooli on metamfetamiinihydrokloridin molekyylimassa.

Teoreettinen saanto. Teoreettinen saanto on aineen määrä, joka on saatava reaktiotuloksena. Näin ollen reaktion saanto voidaan laskea teoreettisesta tuloksesta.

Saanto, % = (m(teoria)*100)/m(käytäntö),
Saanto (MH) = (100 g * 100) / 137,56 = 72,7 %.

Kuten näet, todellinen saanto 72,7 % on todella erilainen kuin 100 %:n saanto, joka laskettiin virheellisesti reaktiomassan perusteella. Sillä onmerkittävä rooli minkä tahansa aineen tuotannossa.

 

[Loki12]

Kiitos, että olet käyttänyt aikaa näiden tekemiseen, olen viettänyt viimeiset pari päivää lukemalla ne kaikki läpi yhdessä minua kiinnostavien kokonaisten synteesiketjujen kanssa. Jotkut pitäisivät tätä lusikkaruokintaa muilla foorumeilla, mutta mielestäni ansaitsette kukkia, päivinä, jolloin emme voi luottaa siihen, että muut tuntemamme ihmiset opettavat meitä (surullista paskaa oikeassa), meidän on jatkettava toisten kouluttamista, ja tämä saattaa olla paras tapa, aivan kuten työvoima, me vanhenemme jonain päivänä, ja jonkun on jatkettava soihdun kantamista.

Ehkä voit tehdä yhden tyhjiöstä ja siitä, miten laskea eri mittausten välillä siellä, samoin kuin suosittelemistasi pumpuista, kuinka vahvoja niiden pitäisi olla? Uskon, että se olisi hyödyllistä, muistan yrittäneeni selvittää sitä itse alussa ja minulla oli kauhea kiire, enkä ole vieläkään varma, ymmärränkö kaikkea teoriaa sen takana.

 

[G.Patton]

Kiitos ystävällisistä sanoista. Lisään tietoa paineenpoistoista Providingissa ja tyhjiön soveltamisesta laboratorioaiheessa. Kiitos neuvoista.

 

[IgnazSemmelweis]

Ajattelin, että voisi olla hyödyllistä kirjoittaa Atom Economysta myös täällä:

Mikä on Atom Economy?
Atomitalous on mitta, jolla mitataan, kuinka moni reagenssien atomeista muodostaa halutun tuotteen. Se on hyödyllinen arvioitaessa, kuinka tehokas ja resurssihakuinen tekemäsi reaktio on.
Tehokkaiden reaktioiden A.E. on korkea ja vähemmän tehokkaiden reaktioiden A.E. on matalampi. Atomiekonomia kannattaa tarkistaa ennen reaktion aloittamista, jotta voit varmistaa, että saat hyvän määrän tuotetta tuottamatta paljon jätettä.

Miksi haluat korkean Atom Economy -arvon?
Tuottaa vähemmän jätettä, tekee tuotannosta halvempaa ja kestävämpää.

Miten Atom Economy lasketaan?
Etsi kaikkien reagenssien ja halutun tuotteen molekyylimassat (Mr) ja jaa sitten tuotteiden Mr reagenssien Mrs:n summalla. Kerro tämä luvulla 100, niin saat atomitalouden.
esim.) H2O--> H+ + OH-
18 --> 1 + 17
(1/18)*100=5,5% Siksi tämä on tehoton reaktio, ja sinun pitäisi katsoa, voisitko tehdä sen tehokkaammin (eri reagenssit, eri liuottimet, eri menettelyt jne.)

Toivottavasti tästä oli apua!

 

[G.Patton]

Hei, kaikella kunnioituksellani, se näyttää vitsiltä eikä sillä ole mitään yhteistä talouden kanssa

 

[syntheticdrugs]

@G.Patton Tämä artikkeli on erittäin hyödyllinen, kiitos paljon tämän artikkelin kirjoittamisesta.

 

[Que!]

Tämä on hienoa, kiitos

 

[infochem]

hyvää työtä.