Moliai, gramai, litrai ir cheminiai skaičiavimai

[G.Patton]

Įvadas

Gaunu daug vienodų klausimų apie reakcijų išeigą, reagentų kiekį, kaip vieną matmenį paversti kitu ir pastebiu, kad žmonės nežino, kaip teisingai suskaičiuoti šiuos paprastus, bet labai svarbius skaičius. Nusprendžiau šioje temoje aprašyti teisingus metodus. Jei ko nors nesuprantate, nedvejodami klauskite ir aptarkite savo klausimus komentarų skiltyje.

Kaip gramus paversti mililitrais ir atvirkščiai?

Gramas (SI vieneto simbolis g) yra Tarptautinės vienetų sistemos(SI) masės vienetas, lygus vienai tūkstantajai kilogramo daliai (1/1000). Gramas yra absoliuti gryno vandens tūrio masė, lygi šimtosios metro dalies [1 cm3] kubui, o esant tirpstančio ledo temperatūrai, apibrėžianti temperatūra (~0 °C) vėliau buvo pakeista į 4 °C - didžiausio vandens tankio temperatūrą.

Konversijos koeficientai

• 1 gramas (g) = 15,4323583529 grūdų (gr).
• 1 grūdas (gr) = 0,06479891 gramo.
• 1 avirdupojaus uncija (oz) = 28,349523125 g.
• 1 Trojos uncija (ozt) = 31,1034768 gramų.
• 100 gramų (g) = 3,527396195 uncijos (oz).
• 1 karatas (ct) = 0,2 gramo.
• 1 gama (γ) = 10-6 gramų.
• 1 undecimogramas = 1 "vienuoliktasis gramas" = 10-11 gramų pagal istorinę kvadranto-vienuolikos gramų-sekundžių sistemą (QES sistemą), dar vadinamą hebdometro-undecimogramo-sekundžių sistema (HUS sistema).
• 500 gramų (g) = 1 dzinas pagal kinų matavimo vienetus.

litras (tarptautinė rašyba) arba litras (amerikietiška angliška rašyba), SI simboliai L ir l. Litras yra metrinis tūrio matavimo vienetas. Jis lygus 1 kubiniam decimetrui (dm3), 1000 kubinių centimetrų (cm3) arba 0,001 kubiniam metrui (m3). Kubinis decimetras (arba litras) užima 10 cm × 10 cm × 10 cm tūrį (žr. paveikslą), todėl jis lygus vienai tūkstantąjai kubinio metro daliai. Mililitras, SI simbolis ml arba mL yra kubinis centimetras. Kubinis centimetras (arba ml) užima 1 cm × 1 cm × 1 cm × 1 cm tūrį, todėl yra lygus vienai tūkstantajai litro daliai (1/1000).

Konversijos veiksniai

• 1 imperinė kvartalinė talpa = 1,1365225 l.
• 1 JAV kvartalas = 0,946352946 L.
• 1 imperinė pinta = 0,56826125 L.
• 1 JAV pinta = 0,473176473 L.
• 1 imperinis galonas = 4,54609 l.
• 1 JAV galonas = 3,785411784 L.
• 1 kubinė pėda = 28,316846592 L.
• 1 kubinis colis = 0,016387064 L.
• 1 imperinė skysčio uncija = 28,4130625 ml.
• 1 JAV skysčio uncija = 29,5735295625 ml.

Gramus galima lengvai paversti mililitrais pagal šią formulę.

V = m / ρ.

čia m - medžiagos masė, g; ρ - medžiagos tankis, g/ml; V - medžiagos tūris.

Pagal šią formulę kiekvieną medžiagą galima paversti tūriu ir atvirkščiai. Pavyzdžiui, turite 20 g gyvsidabrio (Hg) ir norite apskaičiuoti jo masę.ρ (gyvsidabrio tankis) yra 13,5 g/ml, taigi

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

1,48 ml Yra 20 g gyvsidabrio tūris.

Kas yra moliai?

Molis, simbolis mol, n, yra medžiagos kiekio matavimo vienetas Tarptautinėje vienetų sistemoje (SI). Medžiagos kiekis yra matas, parodantis, kiek elementarių tam tikros medžiagos vienetų yra objekte arba mėginyje (bet kurioje medžiagoje). Molis apibrėžiamas kaip turintis lygiai 6,02214085774 × 10²³ dalelių (atomų, molekulių, jonų, elektronų ar bet kokių kitų objektų). Pavyzdžiui, 10 molių vandens (cheminio junginio H2O) ir 10 molių gyvsidabrio (cheminio elemento Hg) yra vienodi medžiagos kiekiai, o gyvsidabryje yra lygiai po vieną atomą kiekvienai vandens molekulei, nepaisant to, kad jų tūriai ir masės skiriasi. Šiaip ar taip, tai gana daug, ar ne? Dėl šios priežasties patogiau žinoti, kaip gramus perskaičiuoti į molus, o ne gramus į atomų skaičių.

Kas yra molinė masė?

Molinė masė - tai medžiagos savybė, medžiagos masės ir jos kiekio santykis. Skaitmeniškai lygi 1 molo medžiagos masei, t. y. medžiagos masėje yra toks dalelių skaičius, kuris lygus Avogadro skaičiui. Molinė masė, išreikšta g/mol, skaitine išraiška sutampa su molekuline mase, išreikšta r.a.m., ir santykine atomine mase. Tačiau tarp molinės ir molekulinės masės yra skirtumas, jos yra tik skaitine išraiška lygios ir skiriasi matmenimis.

Pavyzdžiui, deguonies, kaip elemento, molinė masė M(O) = 16 g/mol, bet kaip paprastos medžiagos, sudarytos iš molekulių, O2 = 32 g/mol.

Sudėtinių molekulių molines mases galima nustatyti sudėjus jas sudarančių elementų molines mases. Pavyzdžiui, vandens H2O molekulinė masė yra.

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

Kaip molius paversti gramais ir atvirkščiai?

Norint teisingai įvertinti konkrečios medžiagos, kurios masė m (gramais), molių skaičių, n, reikia vadovautis gramų į molus formule.

n = m / M.

kur: M - šios medžiagos molinė masė. Vienetas paprastai yra g/mol; m - medžiagos masė, g; n - medžiagos moliai, mol.

Pavyzdžiui, turite 100 g P2NP, kurio molekulinė masė yra 163,17 g/mol. Reikia nustatyti, kiek molių tai yra. Pagal aukščiau pateiktą formulę.

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

Kitas pavyzdys: į reakciją reikia įpilti 10 molių natrio borohidrido (NaBH4), kurio molekulinė masė yra 37,83 g/mol, ir jį reikia suskaičiuoti iki gramų:

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

Kaip skaičiuoti reagentus?

Atsivertėte sintezės vadovą ir supratote, kad jums reikia daug mažesnės arba didesnės apimties sintezės. Jus supainiojo skaičiai ir nežinote, kaip juos suskaičiuoti pagal savo skalę? Yra paaiškinimas.

. Jei norite padidinti sintezės skalę ir esate tikri, kad tai įmanoma padaryti pagal tiesinę priklausomybę, tiesiog turite padauginti visus reagentų kiekius iš to paties indekso. Gausite savo sintezės mastui tinkamus reagentų kiekius ir jums nereikės apie tai klausti jokio eksperto!

Pavyzdys : norite atlikti amfetamino sintezę naudojant NaBH4/CuCl2 ir šiai sintezei pagal BB forumo vadovą turite paimti 1000 g P2NP. Norite atlikti 150 g P2NP sintezę. Jūsų algoritmas yra toks.

1. Padalykite 1000 g vadove aprašyto pagrindinio pirmtako P2NP kiekio iš 150 g ir gausite reikiamą indeksą 6,67.

2. Padalykite visų reagentų kiekius iš 6,67 ir pasieksite savo tikslą.

Jei reikia padidinti šios sintezės krūvį nuo 1000 g P2NP iki 2500 g, vadovaukitės šiais nurodymais.

1. Padalykite 2500 g P2NP iš 1000 g ir gausite indeksą 2,5.

2. Visus reagentus padauginkite iš 2,5 ir pasieksite savo tikslą.

Kaip apskaičiuoti reakcijos išeigą?

Atlikote metamfetamino hidrochlorido sintezę iš 100 ml P2P ir gavote 100 g produkto. Manote, kad gavote 100 % išeigą? Klystate!

Pavyzdys.

Pirmiausia turite suskaičiuoti P2P, kuris buvo naudojamas šiai sintezei, masę.

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

Tada suskaičiuokite, kiek molių trūkstamo reagento (šiame pavyzdyje - P2P) dalyvauja reakcijoje.

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

Trūkstamas reagentas - tai reagentas, kuris dalyvauja reakcijoje ir kurio molių kiekis yra mažiausias. Pavyzdžiui, P2P redukcinės aminizacijos į metamfetaminą reakcijoje reikia paimti 1 mol P2P ir ~3,5 molio metilamino. Šioje reakcijoje P2P yra trūkstamas reagentas.

Pagal reakcijos balansą iš 1 molio P2P gaunamas 1 molis metamfetamino hidrochlorido. Vadinasi, iš 0,741 molio P2P gaunama 0,741 molio metamfetamino hidrochlorido (MH), kuris yra

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

kur 185,69 g/mol yra metamfetamino hidrochlorido molekulinė masė.

Vadinama teorine išeiga. Teorinė išeiga - tai medžiagos kiekis, kuris turi būti gautas kaip reakcijos rezultatas. Todėl reakcijos išeigą galima apskaičiuoti pagal šį teorinį rezultatą.

(m(teorija)*100)/m(praktika),
Išeiga (MH) = (100 g * 100) / 137,56 = 72,7 %.

Kaip matote, tikroji išeiga 72,7 % tikrai skiriasi nuo 100 % išeigos, kuri buvo klaidingai apskaičiuota pagal reakcijos masę. Ji atlieka svarbų vaidmenį gaminant bet kokią medžiagą.

 

[Loki12]

Ačiū, kad skyrėte laiko jiems parengti, pastarąsias porą dienų praleidau skaitydamas juos visus kartu su ištisomis mane dominančių sintezių gijomis. Kai kurie tai laikytų šaukšteliu kituose forumuose, bet manau, kad nusipelnėte šiek tiek gėlių, dienomis, kai negalime pasitikėti, kad kiti, kuriuos pažįstame, mus išmokys (kai kurie liūdni šūdai, tiesa), turime nuolat mokyti kitus ir tai gali būti geriausias būdas, kaip ir darbo jėga, vieną dieną mes pasensime ir kažkas turės toliau nešti šį deglą.

Gal galite padaryti vieną apie vakuumą ir kaip ten skaičiuoti tarp skirtingų matavimų, taip pat apie siurblius, kuriuos rekomenduojate, kokie jie turėtų būti stiprūs? Tikiu, kad tai būtų naudinga, prisimenu, kaip pradžioje pats bandžiau tai išsiaiškinti ir baisiai sunkiai sekėsi, ir vis dar nesu tikras, ar suprantu visą teoriją.

 

[G.Patton]

Dėkojame už gerus žodžius. Pridėsiu informaciją apie slėgio demencijas Teikiant ir taikant vakuumą laboratorijoje tema. Ačiū už patarimus.

 

[IgnazSemmelweis]

Pagalvojau, kad čia taip pat būtų naudinga parašyti apie atominę ekonomiką:

Kas yra atomų ekonomika?
Atomų ekonomija - tai matas, rodantis, kiek atomų iš reagentų sudaro norimą produktą. Jis naudingas vertinant, kiek efektyvi ir išradinga jūsų atlikta reakcija.
Efektyvių reakcijų atominė ekonomija bus didelė, o mažiau efektyvių - mažesnė. Prieš pradedant bet kokią reakciją verta patikrinti atominę ekonomiją, kad įsitikintumėte, jog gausite gerą produkto kiekį ir nesukursite daug atliekų.

Kodėl reikia didelės atomų ekonomijos?
Susidaro mažiau atliekų, gamyba tampa pigesnė ir tvaresnė.

Kaip apskaičiuoti atomo ekonomiją?
Raskite visų reagentų ir norimo produkto molekulinę masę (Mr), tada produktų Mr padalykite iš reagentų Mr sumos. Padauginkite iš 100 ir gausite atomo ekonomiją.
pvz.) H2O--> H+ + OH-
18 --> 1 + 17
(1/18)*100=5,5 % Todėl ši reakcija yra neefektyvi ir turėtumėte išsiaiškinti, ar nėra būdų ją atlikti efektyviau (kitokie reagentai, kiti tirpikliai, kitos procedūros ir t. t.)

Tikimės, kad tai padėjo!

 

[G.Patton]

Sveiki, su visa mano pagarba, tai atrodo kaip pokštas ir neturi nieko bendro su ekonomika

 

[syntheticdrugs]

@G.Patton Šis straipsnis yra labai naudingas, labai ačiū, kad parašėte šį straipsnį

 

[Que!]

Tai puiku, ačiū

 

[infochem]

geras darbas.