Përmbajtje

• Të shkelësh
• Pjesa 1 nga 2: Përcaktimi i reagensit kufizues
• Pjesa 2 nga 2: Përcaktimi i rendimentit teorik

Rendimenti teorik është një term i përdorur në kimi për sasinë maksimale të një substance që ju prisni nga një reaksion kimik. Ju filloni duke ekuilibruar një ekuacion të reagimit dhe duke përcaktuar reagensin kufizues. Kur matni sasinë e reagensit që dëshironi të përdorni, mund të llogaritni sasinë e një substance të marrë. Kjo është rendimenti teorik i ekuacionit. Në një eksperiment aktual, ka të ngjarë të humbni një pjesë të tij, sepse nuk është një eksperiment ideal.

Të shkelësh

Pjesa 1 nga 2: Përcaktimi i reagensit kufizues

1. Filloni me një reagim ekuilibri. Një ekuacion i reagimit është i ngjashëm me një recetë. Ai tregon se cilët reagens (në të majtë) reagojnë me njëri-tjetrin për të formuar produkte (në të djathtë). Një reaksion ekuilibri do të ketë të njëjtin numër atomesh në anën e majtë të ekuacionit (si reaguesit) si në anën e djathtë (në formën e produkteve).
   • Për shembull, le të themi se kemi ekuacionin e thjeshtë ${ displaystyle H_ {2} + O_ {2}}$Llogaritni masën molare të secilit reaksion. Duke përdorur tabelën periodike ose ndonjë libër tjetër referimi, kërkoni masën molare të secilit atom në secilën përbërje. Shtojini së bashku për të gjetur masën molare të secilës përbërje të reagentëve. Bëni këtë për një molekulë të vetme të përbërjes. Konsideroni përsëri ekuacionin e shndërrimit të oksigjenit dhe glukozës në dioksid karboni dhe ujë: ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Shndërroni sasinë e secilit reagjent nga gramë në mole. Për një eksperiment të vërtetë, masa në gram e secilit reagjent që përdorni do të njihet. Ndani këtë vlerë me masën molare të asaj substance në shndërrim në numrin e moleve.
     • Për shembull, supozoni se keni filluar me 40 gram oksigjen dhe 25 gram glukozë.
     • 40 g ${ displaystyle O_ {2}}$Përcaktoni raportin molar të reagentëve. Një nishan është një mjet llogaritës që përdoret në kimi për numërimin e molekulave bazuar në masën e tyre. Duke përcaktuar numrin e moleve të oksigjenit dhe glukozës, ju e dini me sa molekula prej secilës filloni. Për të gjetur raportin e të dyjave, ndani numrin e moleve të njërit reagues me ato të tjetrit.
       • Në shembullin vijues, ju filloni me 1.25 mole oksigjen dhe 0.139 mole glukozë. Pra, raporti i molekulave të oksigjenit dhe glukozës është 1.25 / 0.139 = 9.0. Ky raport do të thotë që ju keni nëntë herë më shumë molekula të oksigjenit sesa glukoza.
     • Përcaktoni raportin ideal për reaksionin. Shikoni përgjigjen e ekuilibrit. Koeficientët për secilën molekulë ju tregojnë raportin e molekulave që ju duhen që të ndodhë reagimi. Nëse jeni duke përdorur saktësisht raportin e dhënë nga formula, atëherë të dy reagentët duhet të përdoren në mënyrë të barabartë.
       • Për këtë reaksion jepen reaktantët si ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Krahasoni raportet për të gjetur reagensin kufizues. Në shumicën e reaksioneve kimike, njëri prej reagjentëve do të përdoret më herët se tjetri. Reagensi që konsumohet i pari quhet reagens kufizues. Ky reagens kufizues përcakton sa kohë mund të vazhdojë reagimi kimik dhe rendimentin teorik që mund të prisni. Krahasoni dy raportet që keni llogaritur për të përcaktuar reagensin kufizues:
         • Në shembullin vijues, ju filloni me nëntë herë më shumë oksigjen sesa glukoza, e matur me mole. Formula ju tregon se raporti juaj ideal është gjashtë herë më shumë oksigjen në glukozë. Kështu që ju duhet më shumë oksigjen sesa glukoza. Kështu që reagensi tjetër, glukoza në këtë rast, është reagensi kufizues.

Pjesa 2 nga 2: Përcaktimi i rendimentit teorik

1. Shikoni përgjigjen për të gjetur produktin që dëshironi. Ana e djathtë e një ekuacioni kimik tregon produktet që jep reaksioni. Kur reagimi është i ekuilibruar, koeficientët e secilit produkt tregojnë se sa nga secila raport molekular mund të prisni. Secili produkt ka një rendiment teorik, ose sasinë e produktit që mund të prisni kur reagimi të jetë plotësisht i plotë.
   • Duke vazhduar me shembullin e mësipërm, ju analizoni përgjigjen ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Regjistroni numrin e moleve të reagensit tuaj kufizues. Gjithmonë duhet të krahasoni numrin e moleve të reagensit kufizues me numrin e moleve të një produkti. Nëse përpiqeni të krahasoni masën e secilit, nuk do të merrni rezultatin e saktë.
     • Në shembullin e mësipërm, glukoza është reagensi kufizues. Sipas llogaritjeve të masës molare, 25 gr glukoza e parë është e barabartë me 0.139 mole glukozë.
   • Krahasoni raportin midis molekulave në produkt dhe reagjentit. Kthehuni në reaksionin e ekuilibrit. Ndani numrin e molekulave të produktit tuaj të dëshiruar me numrin e molekulave të reagensit tuaj kufizues.
     • Reagimi i ekuilibrit për këtë shembull është ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Shumëzoni këtë raport me numrin e moleve të reagensit kufizues. Përgjigja është rendimenti teorik, në mole, i produktit të dëshiruar.
       • Në këtë shembull, 25 g glukozë është e barabartë me 0.139 mole glukozë. Raporti i dioksidit të karbonit dhe glukozës është 6: 1. Ju prisni të jeni në gjendje të prodhoni gjashtë herë më shumë mole dioksid karboni sesa numri i moleve të glukozës që keni filluar.
       • Rendimenti teorik i dioksidit të karbonit është (0.139 mol glukozë) x (6 mol dioksid karboni / mol glukozë) = 0.834 mol dioksid karboni.
     • Shndërroni rezultatin në gram. Kjo është e kundërta e hapit tuaj të mëparshëm për llogaritjen e numrit të moleve ose sasisë së reagensit. Kur e dini numrin e moleve që mund të prisni, shumëzoni atë me masën molare të produktit për të gjetur rendimentin teorik në gram.
       • Në shembullin vijues është masa molare e CO₂ rreth 44 g / mol. (Masa molare e karbonit është ~ 12 g / mol dhe e oksigjenit ~ 16 g / mol, kështu që totali është 12 + 16 + 16 = 44).
       • Shumëzoni 0,834 mole CO₂ x 44 g / mol CO₂ = 36.7 gramë. Rendimenti teorik i eksperimentit është 36.7 gram CO₂.
     • Përsëriteni llogaritjen për produktin tjetër, nëse dëshironi. Në shumë eksperimente, mund të interesoheni vetëm për rendimentin e një produkti të veçantë. Nëse doni të dini rendimentin teorik të të dy produkteve, gjithçka që duhet të bëni është të përsërisni procesin.
       • Në këtë shembull, uji është produkti i dytë ${ displaystyle H_ {2} O}$. Sipas reagimit të ekuilibrit, ju mund të prisni gjashtë molekula uji nga një molekulë glukoze. Ky është një raport prej 6: 1. Pra, 0.139 mole glukozë duhet të rezultojë në 0.834 mole ujë.
       • Shumëzoni numrin e moleve të ujit me masën molare të ujit. Masa molare është 2 + 16 = 18 g / mol. Shumëzuar me produktin, kjo rezulton në 0.139 mol H₂O x 18 g / mol H₂O = 2.50 ~ gram. Rendimenti teorik i ujit në këtë eksperiment është 2.50 gram.