Sadržaj

• Kročiti
• Dio 1 od 2: Određivanje graničnog reagensa
• Dio 2 od 2: Određivanje teorijskog prinosa

Teoretski prinos izraz je koji se koristi u kemiji za maksimalnu količinu tvari koju očekujete od kemijske reakcije. Počinjete uravnoteženjem jednadžbe reakcije i definiranjem graničnog reagensa. Kada mjerite količinu reagensa koji želite upotrijebiti, možete izračunati količinu dobivene tvari. To je teoretski prinos jednadžbe. U stvarnom eksperimentu vjerojatno ćete nešto izgubiti jer to nije idealan eksperiment.

Kročiti

Dio 1 od 2: Određivanje graničnog reagensa

1. Počnite s reakcijom ravnoteže. Jednadžba reakcije slična je receptu. Pokazuje koji reagensi (slijeva) međusobno reagiraju da bi stvorili proizvode (zdesna). Reakcija ravnoteže imat će jednak broj atoma na lijevoj strani jednadžbe (kao reaktanti) kao i na desnoj strani (u obliku produkata).
   • Na primjer, recimo da imamo jednostavnu jednadžbu ${ displaystyle H_ {2} + O_ {2}}$Izračunajte molarnu masu svake reakcije. Pomoću periodnog sustava ili neke druge referentne knjige potražite molarnu masu svakog atoma u svakom sastavu. Zbrojite ih kako biste pronašli molarnu masu svakog spoja reagensa. Učinite to za jednu molekulu spoja. Razmotrimo ponovno jednadžbu pretvorbe kisika i glukoze u ugljični dioksid i vodu: ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Pretvorite količinu svakog reagensa iz grama u molove. Za pravi pokus bit će poznata masa svakog grama reagensa koji koristite. Podijelite ovu vrijednost s molarnom masom te tvari u pretvorbi u broj molova.
     • Na primjer, pretpostavimo da započnete s 40 grama kisika i 25 grama glukoze.
     • 40 g ${ displaystyle O_ {2}}$Odrediti molarni omjer reagensa. Krtica je alat za izračunavanje koji se koristi u kemiji za brojanje molekula na temelju njihove mase. Određivanjem broja molova i kisika i glukoze, znate s koliko molekula svakog od njih započinjete. Da biste pronašli omjer oba, podijelite broj molova jednog reagensa s onima drugog.
       • U sljedećem primjeru započinjete s 1,25 mola kisika i 0,139 mola glukoze. Dakle, omjer molekula kisika i glukoze je 1,25 / 0,139 = 9,0. Ovaj omjer znači da imate devet puta više molekula kisika od glukoze.
     • Odredite idealan omjer za reakciju. Pogledajte odgovor ravnoteže. Koeficijenti za svaku molekulu govore vam omjer molekula potrebnih za reakciju. Ako koristite točno omjer naveden u formuli, tada bi se oba reagensa trebala koristiti jednako.
       • Za ovu reakciju reaktanti su dati kao ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Usporedite omjere da biste pronašli granični reagens. U većini kemijskih reakcija jedan će se reagens potrošiti ranije od drugog. Reagens koji se prvo potroši naziva se ograničavajući reagens. Ovaj ograničavajući reagens određuje koliko dugo se kemijska reakcija može nastaviti i teoretski prinos koji možete očekivati. Usporedite dva omjera koja ste izračunali da odredite granični reagens:
         • U sljedećem primjeru započinjete s devet puta više kisika od glukoze, mjereno madežima. Formula vam govori da je vaš idealan omjer šest puta više kisika i glukoze. Dakle, trebate više kisika nego glukoze. Dakle, drugi reagens, glukoza u ovom slučaju, je ograničavajući reagens.

Dio 2 od 2: Određivanje teorijskog prinosa

1. Pogledajte odgovor da biste pronašli željeni proizvod. Desna strana kemijske jednadžbe prikazuje proizvode koje daje reakcija. Kada je reakcija uravnotežena, koeficijenti svakog proizvoda pokazuju koliko svakog molekularnog omjera možete očekivati. Svaki proizvod ima teoretski prinos ili količinu proizvoda koju biste očekivali kad je reakcija potpuno završena.
   • Nastavljajući s gornjim primjerom, analizirate odgovor ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Zabilježite broj molova vašeg graničnog reagensa. Uvijek biste trebali usporediti broj molova ograničavajućih reagensa s brojem molova proizvoda. Ako pokušate usporediti masu svake od njih, nećete dobiti točan rezultat.
     • U gornjem primjeru glukoza je ograničavajući reagens. Prema izračunima molarne mase, prvih 25 g glukoze jednako je 0,139 mola glukoze.
   • Usporedite omjer molekula u proizvodu i reagensu. Povratak na reakciju ravnoteže. Podijelite broj molekula željenog proizvoda s brojem molekula vašeg ograničavajućeg reagensa.
     • Reakcija ravnoteže za ovaj primjer je ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Pomnožite ovaj omjer s brojem molova graničnog reagensa. Odgovor je teoretski prinos željenog proizvoda u molovima.
       • U ovom primjeru, 25 g glukoze jednako je 0,139 mola glukoze. Omjer ugljičnog dioksida i glukoze je 6: 1. Očekujete da ćete moći proizvesti šest puta više molova ugljičnog dioksida od broja molova glukoze s kojima ste započeli.
       • Teoretski prinos ugljičnog dioksida je (0,139 mol glukoze) x (6 mol ugljičnog dioksida / mol glukoze) = 0,834 mol ugljičnog dioksida.
     • Rezultat pretvorite u grame. Ovo je obrnuto od vašeg prethodnog koraka izračuna broja molova ili količine reagensa. Kad znate broj molova koji možete očekivati, pomnožite ga s molarnom masom proizvoda da biste pronašli teoretski prinos u gramima.
       • U sljedećem primjeru je molarna masa CO₂ oko 44 g / mol. (Molarna masa ugljika je ~ 12 g / mol, a kisika ~ 16 g / mol, tako da je ukupna masa 12 + 16 + 16 = 44).
       • Pomnožite 0,834 mola CO₂ x 44 g / mol CO₂ = ~ 36,7 grama. Teoretski prinos eksperimenta je 36,7 grama CO₂.
     • Ako želite, ponovite izračun za drugi proizvod. U mnogim eksperimentima možda će vas zanimati samo prinos određenog proizvoda. Ako želite znati teoretski prinos oba proizvoda, sve što morate učiniti je ponoviti postupak.
       • U ovom primjeru voda je drugi proizvod ${ displaystyle H_ {2} O}$. Prema reakciji ravnoteže, od jedne molekule glukoze možete očekivati ​​šest molekula vode. Ovo je omjer 6: 1. Tako bi 0,139 mola glukoze trebalo rezultirati 0,834 mola vode.
       • Pomnožite broj molova vode s molarnom masom vode. Molarna masa je 2 + 16 = 18 g / mol. Pomnoženo s produktom, dobije se 0,139 mol H₂O x 18 g / mol H₂O = ~ 2,50 grama. Teoretski prinos vode u ovom eksperimentu je 2,50 grama.