l5RGZaNz: Молярное исчисление для чайников

(Голосом Николая Дроздова) Итак, дорогие мои слушатели, сегодня я, как чайник - чайнику, расскажу про молярное исчисление. Почему это полезно, необходимо, и очень удобно в расчетах. Сегодня мы с вами будем учиться считать количества вещества для реакций самостоятельно, а не срать (зачеркнуто) засорять одинаковыми вопросами все темы на форумах. Учитывая, что я сам недавно познакомился с такой наукой, как химия, попробую объяснить вам это максимально доступным языком...
________________________________________________________________________________________________


1. ЗАЧЕМ: Возьму на себя наглость заявить, что расчет по молям - самый простой способ считать любые количества веществ для любой реакции. А человек, который способен посчитать (или проверить расчеты) сам, гораздо вооруженнее того, кто читает чужие прописи или слушает чужие советы. Которые могут быть копией (испорченной) других советов, или других прописей.

2. ЧТО: ЛИЧНО ВЫ получите от чтения (и обдумывания) данной заметки (это здорово я у инфоциган нахватался) Но тем не менее правда - вы сможете, зная ТОЛЬКО формулу реакции, сами рассчитать количество любого вещества - в граммах, миллилитрах, попугаях, и арбузных корках. Также я расскажу о том, когда в дело идут и другие соображения.

3. КАК: Ну что, приступим:


ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ. Их немного. Точнее - одно (понятие). Это МОЛЬ.

Моль (мужского рода), т.е. как хуй (прошу прощения у девушек) - один моль, два моля итд. Это не насекомое. Это единица измерения, которая откроет вам дорогу к большому и умному виду, который вы сможете делать, обьясняя это чайникам. Ну и заодно все посчитать, но это же мелочи... Моль - это ОДНО И ТО ЖЕ КОЛИЧЕСТВО молекул вещества. Причем - ЛЮБОГО. Кому интересно, может залезть в википедию, и даже посмотреть, сколько это в штуках (молекул) - (спойлер - дохуя и немного больше). Но магия в том, что это самое число для расчетов НЕ ВАЖНО и можно не запоминать. ВАЖНО ТО, что 1 моль любого вещества содержит ОДИНАКОВОЕ количество МОЛЕКУЛ с 1 молем ЛЮБОГО ДРУГОГО вещества. То есть еще раз - 1 моль воды содержит столько же молкул, сколько 1 моль кислорода, 1 моль мефедрона, 1 моль железа, урана, плутония и цианистого калия. То есть если мы берем 1 моль любого вещества, и начинаем считать его молекулы, то насчитаем одно и то же количество, плюс-минус пару штук, ну если вы не на армянском рынке покупали... но это вопрос не к химии.

ПОЗДРАВЛЯЮ! Самое сложное вы уже прочитали. Все остальное прямо следует из этого определения моля. Теперь будем учиться это применять на практике.

Возьмем простую реакцию. 2Н2+О2=2Н2О Из водорода и кислорода получается вода. Если найдете реакцию проще, можете написать мне, разберем и ее. В этой реакции мы видим, что две молекулы водорода H2 соединяются с одной молекулой кислорода O2 и получается две молекулы воды H2O. И если Вы запомнили то, что написано двумя абзацами выше, то поймете, что ДВА моля молекул водорода H2 соединияются с ОДНИМ молем молекул кислорода О2 и получается ДВА моля воды H2O. И для этой реакции надо ИМЕННО столько молей того и другого, и ни каплей больше. То есть, если вы возьмете ТРИ моля водорода H2, то один будет лишним, и не прореагирует. И реакция будет выглядеть так: 3H2+O2=2H2O+H2 (это и есть ваш лишний моль).

Возьмем реакцию посложнее, которую используют, например, в газгольдерах, чтобы получить газообразный HCl (и кислить им СО мефа). 2NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl. То есть мы берем ДВА моля NaCl (обыкновенная пищевая поваренная соль) и ОДИН моль 100% серной кислоты (про проценты чуть позже). И получаем ДВА моля HCl, которого хватит, чтобы закислить ДВА моля СО мефедрона в ваш приятный душе и носу порошочек. И закислите-таки, если не потеряете этот очень вонючий и опасный газ по дороге, например в собственный нос, чего я вам очень не советую.

И тут мы переходим к самому интересному (для тех, кто дочитал, а не побежал клянчить готовые прописи на форум) - А КАК СЧИТАТЬ ЭТИ САМЫЕ МОЛИ ЛЮБОГО ВЕЩЕСТВА??? Отвечаю (за базар) - ОЧЕНЬ ПРОСТО. Еще проще, чем все то, что вы только что проичтали.

ИТАК: Берем таблицу замечательного нашего Пушкина Менделеева. И смотрим внимательно на ячейку, где расположен элемент (любой). Например, третий элемент - Литий (он еще удобно вынесен справа в отдельном окошке).
Что мы видим. У каждого элемента есть атомный номер (он нам не нужен). И видим параметр ОТНОСИТЕЛЬНАЯ АТОМНАЯ МАССА. Вот он нам нужен. У лития это - 6,939. ВОТ ЭТО И ЕСТЬ ВЕС 1 МОЛЯ ЭТОГО ВЕЩЕСТВА. В ГРАММАХ. ВСЁ!!!

ТО ЕСТЬ. ЕЩЕ РАЗ. ПО СЛОГАМ. Один моль лития весит 6,939 ГРАММ. Один моль железа - (смотрим в табличку) - 55,847 ГРАММ. И так далее.

Теперь с молекулами. Тут еще проще. Большинство газов имеют молекулы из двух атомов. Водород - H2. Вес 1 моля таких молекул РАВЕН ВЕСУ АТОМА УМНОЖИТЬ НА ДВА (атомов то два). Кислорода (который O2) - 15,999*2=35,998. Для удобства, можно поторговаться округлять до целого, или половинки целого, или первого знака после запятой - 36 например. Все мы немножко торговцы в душе). Один моль кислорода (который в молекулах по 2 штуки атомов в каждой) - 36 грамм. И точка.

И возвращаемся к нашей самой первой формуле: 2H2+O2=2H2O. Два моля водорода (2 раза по 2 грамма) + Один моль кислорода (32 грамма) = Два моля воды (2 раза по 18 грамм). Сходится. Можете сходить попить чаю. Напоследок запомните - МОЛЯРНЫЙ ВЕС ЛЮБОЙ МОЛЕКУЛЫ РАВЕН СУММЕ ВЕСОВ ВСЕХ ЕЕ АТОМОВ. С УЧЕТОМ ИХ КОЛИЧЕСТВА В МОЛЕКУЛЕ.

Это все. Дальше пойдут примеры и расчеты для наших конкретных дел. Химия - это несложно, а если нюхать правильно сваренный порошок - еще и приятно)

Поясняю за концентрацию))) Это еще проще.

Все вышеприведенные расчеты действительны для 100% вещества. Однако вот вам допустим, раствор метиламина в воде в концентрации 38%. Что делать? Так вот - в 100 ГРАММАХ такого раствора самого метиламина... вы не поверите - 38 грамм))) то есть 38%. Вот и все. То есть, если вам нужно, например 100 грамм чистого метиламина, вы должны взять 100/38*100=263 грамма 38% раствора метиламина. И всё? И всё.

То есть, повторю формальным языком, все концентрации указываются в ГРАММАХ, ЕСЛИ НЕ УКАЗАНО ИНОЕ. И вещества в растворе (например), просто в граммах = общий вес*процент.

ЕСЛИ НЕ УКАЗАНО ИНОЕ? Ок, а где указано иное? Ну например... в водке. Там (и даже на этикетке написано) - 40% ОБЬЕМНЫХ. Это и есть указание. То есть 40% спирта там ПО ОБЪЕМУ, а 60% там по обьему - воды.

Сколько же в водке спирта в граммах? Ок, если плотность спирта 0,8 (грубо), то 40% по обьему в 1 литре (например) - 40%*0,8=320 грамм, а воды - 60%*1=600 грамм. И весит литр водки = 920 грамм. Значит спирта там 320/920=34,7% по весу, а воды - 65,3% по весу. То есть практически 1:2.

Примерно так же пересчитывается вес в миллилитры. Для этого нужно знать ПЛОТНОСТЬ вещества (или раствора). Вес=объем*плотность, значит Объем=Вес/плотность. Для того же водного раствора метиламина плотность равна 0,9 (т.е. он легче воды). И если вам нужно 100 грамм чистого МА из предыдущего примера, то вам надо взять 263 грамма, или 263/0,9=292 МИЛЛИЛИТРА раствора. В нем и будет нужные вам 100 грамм чистого МА.

Немного занудно, но вполне решаемо. Уж пару раз проверить себя и прописи можно)

Итак. Мы с вами все посчитали точно-точно... но нам говорят, что надо брать какого-то вещества БОЛЬШЕ. Почему к этому надо иногда прислушаться?)

Потому что реальная жизнь, дорогие мои, часто отличается от строгих расчетов. И про бодяженый стафф, вы наверное, слышали) а бодяженых реактивов, что, думаете не бывает? То-то вот)

Возьмем наш осточертевший любимый Метиламин. Который как бы в воде как бы 38%. Должен быть. И даже, возможно, когда-то где-то и был. И, даже если вам повезет, и остался. А если нет?) Его везли, переливали, хранили - это даже если продавец кристально-чистая душка, и не поддался соблазну его разбавить - на него в суд будете подавать, если что? А метиламин - газ. Вы нюхали - он довольно вонюч. А значит - летуч. И из вашего 38% раствора он может тю-тю - вам в нос или куда-то еще) А если он куда-то еще, то в самом растворе его может быть и меньше. В отдельных случаях - заметно меньше.

Что делаем - льем с запасом. Лишний метиламин так и останется непрореагировавшим. И будет слит с водным слоем (а для надежности еще и промыт 3-4 раза). И ваш драгоценный стафф не пострадает. И все ради лишнего литра МА - невелика цена. А вот если вы его не дольете, то мало того, что выход пострадает - так еще и то, что не превратилось в СО мефа, так и останется бк-4. Отсюда жжение в носу и слезы клиента, которые, как известно, горше, чем слеза младенца) И бабки мимо. Так что запас - нормальная цена, чтобы не было конфузов. Так поступают с самыми летучими, вонючими или разлагающимися рекативами, кстати, и недорогими тоже. Так страхуются от падения выходов в случае, если ваш реактив - внезапно - окажется не таким кристальным, как рекламирует продавец. Так что пересчитывая чью-то пропись, и обнаружив запас 10-20-30 да хоть и 100% какого-нибудь недорогого, но летучего реактива, не кривите нос - возможно так надо) но и проверить не мешает.

Ну и последнее замечание для тех, кто осилил предыдущие строки. Для самых, ткскзть, зубров, которые из чайников начинают превращаться в химиков. От самого, ткскзть, настоящего химика, замечание (не меня то есть). Слушайте мудрых дядей, как я слушал - с открытым ротом).

Запас того или иного реактива может браться для смещения равновесия реакции. Вам только кажется, что реакция течет в одном направлении - например бк-4 превращается в СО мефедрона. На самом деле, параллельно идут ДВЕ реакции - какая-то часть СО мефедрона превращается... обратно в бк-4. Вот сука) Но первая реакция намного сильнее, и равновесие смещено в сторону СО мефа (масло), то есть на 100 получившихся молекул СО, обратно разлагаются... ну допустим 5 молекул СО, превращаясь в БК-4. Все равно все цифры условны.

Так вот. Легко заметить, продолжал мой опытный товарищ, что в какой-то момент наступает равновесие. И при приведенных нами цифрах, у нас получается 95% СО и 5% бк-4. А дальше реакция ни туда-ни сюда, потому что разложение и созидание идет одними и теми же темпами. 100% не достигнуть. А хочется? Ну пусть не 100, но 99% вместо 95 - тоже неплохой привар к заработку. Что делать?

Так вот-2. Равновесие реакции можно подвинуть. Для этого надо добавить побольше исходных реактивов (или убрать готовый продукт). Продукт убрать сложно, а вот добавить реактивов - можно. И фокус в том, что необязательно добавлять ВСЕ исходные реактивы. Достаточно добавить любой из них - это поможет получить выход побольше. Ну а поскольку кругом царит жестокий мир чистогана - добавлять будем самый дешевый и беспалевный. Профит! Так, например, льют аж 15% запас перекиси на бромировании - она дешевая, летучая, и помогает быстрее закончить большую часть реакции - значит лить можно)

Вот на этом теория пока все. И домашнее задание для начинающих наркобаронов:

Давайте прикинем, что и как в молях будет к нашим любимым реактивам и реакциям. Итак, что мы про них знаем, и что получаем (проверьте вычисления сами).

1. 4-метилпропиофенон (4-мпф), формула С10Н12О, молярная масса 148,2, жидкость 99% исх. вещества, плотность 0,963 (по другим данным плотность 0,993)

Таким образом 1 моль 4-мпф - это 148,2 грамма, с учетом концентрации 148,2/99%=149,7 грамма или с учетом плотности = 155,5 мл.

2. Бромоводород (Бромоводородная кислота, БВК), формула HBr, молярная масса 80,91, газ, водный раствор 48% исх. вещества, плотность 1,5

Таким образом 1 моль БВК=80,91 грамма, или с учетом концентрации 168,5 грамма водного 48% раствора, или с учетом плотности 112,5 мл

3. Перекись водорода, формула H2O2, молярная масса 34,01, газ, водный раствор 37-60% исх. вещества, плотность 1,14-1,2

Таким образом 1 моль перекиси в 37% растворе (пергидроль) составит 92 грамма 37% раствора, или с учетом плотности 81 мл.

Аналогично --- 1 моль перекиси в 50% растворе составит 68,2 грамма 50% раствора, или с учетом плотности (1,18) 58 мл.

4. Метиламин (МА), формула СH3NН2, молярная масса 31,1, газ, водный раствор 38% исх. вещества, плотность 0,9

Таким образом 1 моль МА в 38% растворе составит 82 грамма 38% раствора, или с учетом плотности 91 мл.

5. Хлороводород (который иногда соляная кислота), формула HСl, молярная масса 36,46, газ, водный раствор 36%, плотность 1,18

Таким образом 1 моль HCl в 36% растворе составит 101,3 грамма 36% раствора, или с учетом плотности 86 мл.

Если HCl растворен в ИПСе (солянокислый ИПС, 30% раствор) или диоксане (солянокислый диоксан 26% раствор), то мы имеем:

- 1 моль HCl в ИПСе = 121,5 грамм
- 1 моль HCl в диоксане = 140,2 грамма

Плотностей сол-ИПС и сол-диоксана я не знаю. Лучше все измерять в граммах, т.к. это все-таки точнее.

и последнее (в этой теме) - это промежуточные продукты.

6. Бром-4-Метилпропиофенон (Бромкетон-4, БК-4), формула C10H11OBr, молярная масса 227,1

7. Свободное основание мефедрона (СО мефа, «масло»), формула C11H15NO, молярная масса 177,24

8. Гидрохлорид мефедрона (ГХ мефа), формула C11H15NO*HCl, молярная масса 213,7


Прошу прощения у химиков за такое корявое написание.

Формулу и молярную массу йодкетона можете вычислить сами, учитывая, что вместо брома (Br, мол.вес 79,91) там стоит йод (I, мол.вес 126,9). Отсюда также понятно, почему йодкетона на получение того же количества мефедрона требуется больше, чем бромкетона - он тяжелее в пересчете на одну молекулу.

Небольшое дополнение.
Конечно молекулярную массу любого вещества можно посчитать самостоятельно взяв атомные веса каждого элемента из таблицы Менделеева. Но если инет под рукой, то быстрее и проще посмотреть молекулярную массу в Википедии или на сайте поставщиков этого реагента. К сожалению, все ошибаются, поэтому лучше посмотреть её на нескольких сайтах.

TRIX

Очень занимательно, школьные годы чудесные вспомнились,

Нажмите для раскрытия...

Да Кеша классно пишет - его и просто так читать весело ))