Как да се изчисли процентът на продукта в химията

В химията теоретичният добив е максималното количество продукт, което се получава в резултат на химична реакция. Всъщност повечето реакции не са идеални, т.е. практическата добивка на продукта винаги е по-малко теоретична. За да се изчисли ефективността на реакцията, е необходимо да се намери процент на продукта по формулата: изход (%) = (практичен изход / теоретичен изход) x100. Ако процентът на продукцията е 90%, това означава, че реакцията е ефективна с 90% и 10% от реагентите са инвестирани (те не влизат в реакцията или не са свързани).

Стъпка

Част 1 от 3:

Намерете ключовия реакционен компонент

един. Започнете от S Балансирано химическо уравнение. Химичното уравнение включва реагенти (вляво от знака за равенство) и образуваните продукти (вдясно от признаците на равенство). В някои задачи се дава химичното уравнение и в други трябва да бъде написано. По време на химическа реакция атомите не са създадени и не са унищожени, така че всеки елемент трябва да има същия брой атоми вляво и надясно на знака за равенство.

Например, в резултат на кислород и реакция на глюкоза, се образуват въглероден диоксид и кислород: $6 О 2 + {° С}_{6} Х_{12} О_{6}$ $6o_ {2} + c_ {6} h _ {{12}} o_ {6}$ → $6 ° С О 2 + 6 Х_{2} О$ $6co_ {2} + 6H_ {2} o$
От всяка страна на признаците на равенство има 6 въглеродни атома (с), 12 водородни атома (Н) и 18 кислородни атома (O). Уравнението е балансирано.
Прочети тази статия, Ако задачата ви е необходима самостоятелно да напишете балансирано уравнение.

Изображението, озаглавено кандидатстване за предприемаческа стъпка 14

2. намирам Моларна маса Всяко изходно вещество. Определят моларната маса на всеки атом на веществото и след това сгънете моларните маси за изчисляване на моларното тегло на цялото вещество. Направете го за една молекула на реагента.

Например, в една кислородна молекула (

О 2

$O_ {2}$ ) два кислородни атома.

Моларната маса на кислорода е приблизително 16 g / mol (точно погледнете масата на Mendeleev).

2 кислороден атом x 16 g / mol = 32 g / mol

О 2

$O_ {2}$ .

Моларна маса на друг реагент, глюкоза (

° С 6 Х_{12} О_{6}

$C_ {6} h _ {{12}} o_ {6}$ ), равни: (6 въглеродни атома X 12 g / mol) + (12 водородни атома X 1 g / mol) + (6 кислородни атома X 16 g / mol) = 180 g / mol.

Изображението, озаглавено приемане на грешки и научете от тях стъпка 18

3. Конвертирайте масата на всеки реагент от грамове към броя на белите. Сега помислете за реакцията, която ще задържите. Запишете масата на всеки реагент в грамове. Получената стойност е разделена на моларна маса на веществото, за да се конвертира грама в броя на белите.

Например, взехте 40 g кислород и 25 g глюкоза.

40 G

О 2

$O_ {2}$ / (32 g / mol) = 1,25 мол кислород.

25g

° С 6 Х_{12} О_{6}

$C_ {6} h _ {{12}} o_ {6}$ / (180 g / mol) ≈ 0.139 mol глюкоза.

Изображение, озаглавено Направете престъпен знак 13

4. Намерете моларното съотношение на реагентите. Не забравяйте, че MOL е стойност, която се използва от химици за "преброяване" на молекулите. Определяте броя на молекулите на всеки изходен материал. Разделете броя на молците от един реагент от броя на другите бенки, за да намерите моларното съотношение на два реагента.

Взехте 1,25 мол кислород и 0.139 mol глюкоза. Моларно съотношение на кислород и глюкоза: 1.25 / 0,139 = 9. Това означава, че на 1 глюкозна молекула се появяват 9 кислородни молекули.

Изображение, озаглавено защита срещу пример за име или подобие искове Стъпка 15

пет. Намерете оптималното съотношение на реагентите. Върнете се към балансирано уравнение, което сте записали по-рано. С това уравнение можете да определите оптималното съотношение на реагентите, т.е. връзката, в която и двете вещества ще бъдат изразходвани едновременно.

Лявата страна на уравнението:

6 О 2 + {° С}_{6} Х_{12} О_{6}

$6o_ {2} + c_ {6} h _ {{12}} o_ {6}$ . Това е 1 една глюкозна молекула, възникват 6 кислородни молекули. Оптимално съотношение на реагентите: 6 кислород / 1 глюкоза = 6.

Не бъркат вещества, които са в числителя и в денотатора. Ако разделите кислорода върху глюкоза и след това глюкоза на кислород, ще получите неправилен резултат.

Изображение, озаглавено Създаване на бюджетна стъпка 9

6. Сравнете съотношенията, за да намерите ключовия компонент на реакцията. В химическата реакция един реагент се консумира по-бързо от другия. Такъв ключов реагент определя скоростта на химична реакция. Сравнете двете съотношения, които сте изчислили, за да намерите ключовия реактив:

Ако моларното съотношение е по-голямо от оптималното, веществото, което е в дробестата на фракцията, твърде много. В този случай веществото, което е в денотатора на фракцията, е ключов реагент.

Ако моларното съотношение е по-малко от оптималното, веществото, което е в брояча на фракцията, твърде малко и е ключов реагент.

В нашия пример моларното съотношение (кислород / глюкоза = 9) е по-голямо от оптималното съотношение (кислород / глюкоза = 6). По този начин веществото, което е в деномотатора (глюкоза), е ключов реагент.

Част 2 от 3:

Изчислете теоретичния изход на продукта

един. Определете реакционните продукти. Дясната страна на химичното уравнение изброява продуктите на реакцията. Всеки продукт има теоретичен изход, т.е. количеството на продукта, което ще се окаже в случай на идеална реакция.

В нашия пример реакцията се дава $6 О 2 + {° С}_{6} Х_{12} О_{6}$ $6o_ {2} + c_ {6} h _ {{12}} o_ {6}$ → $6 ° С О 2 + 6 Х_{2} О$ $6CO_ {2} + 6H_ {2} o$ . Правата част на уравнението изброява две вещества: въглероден диоксид и вода. Изчислете изхода на въглеродния диоксид ( $° С О 2$ $Co_ {2}$ Чест.

Изображение, озаглавено Стани счетоводител стъпка 10

2. Записвайте броя на ключовите реактивни молове. Теоретичният добив на продукта е равен на количеството на продукта, който се отваря при идеални условия. За да изчислите теоретичния изход, започнете с броя на ключовия реактив (прочетете предишния раздел).

В нашия пример открихте, че глюкозата е ключов реагент. Също така сте изчислили, че са взели 0.139 mol глюкоза.

Изображение, озаглавено Купете запас без стъпка стъпка 2

3. Намерете съотношението на молекулите на продукта и реагентите. Връщане към балансирано уравнение. Разделете броя на молекулите на продукта върху броя на ключовите реактивни молекули.

Балансирано уравнение:

6 О 2 + {° С}_{6} Х_{12} О_{6}

$6o_ {2} + c_ {6} h _ {{12}} o_ {6}$ →

6 ° С О 2 + 6 Х_{2} О

$6co_ {2} + 6H_ {2} o$ . Така 6 продуктови молекули (въглероден диоксид са включени в реакцията

° С О 2

$Co_ {2}$ ) и 1 ключова реактивна молекула (глюкоза

° С 6 Х_{12} О_{6}

$C_ {6} h _ {{12}} o_ {6}$ Чест.

Съотношението на въглероден диоксид и глюкоза: 6/1 = 6. С други думи, в резултат на реакцията от 1 глюкозна молекула, ще бъдат получени 6 молекули на въглероден диоксид.

Изображение, озаглавено Изчислете стъпка 10

4. Умножете съотношението на полученото получаване чрез количеството реагент в белите. Така че ще получите теоретичен продукт (в мили).

Взехте 0.139 mol глюкоза и съотношението на въглероден диоксид към глюкоза е 6. Теоретичен добив на въглероден диоксид: (0.139 mol глюкоза) х (6 mol въглероден диоксид / 1 mol глюкоза) = 0.834 mol въглероден диоксид.

Изображението, озаглавено Правете си собствени данъци Стъпка 18

пет. Получете резултата, който се превръща в грамове. Полученият брой къртици се размножават Моларна маса Продукт за намиране на теоретичен изход в грамове. Това измерване може да се използва в повечето експерименти.

Например, моларната маса на CO₂ Приблизително равно на 44 g / mol (въглеродна моларна маса ≈ 12 g / mol, моларна маса от кислород ≈ 16 g / mol, следователно 12 + 16 + 16 = 44).

Умножете: 0,834 mol₂ x 44 g / mol сътрудничество₂ 36.7 G. Добивът на теоретичния продукт е 36.7 g₂.

Част 3 от 3:

Изчислете процента на продукта

един. Изчислете какъв процент от изхода. Теоретичната мощност предполага, че реакцията е преминала перфектно. Всъщност идеалните реакции не се случват: нежеланите примеси и други непредсказуеми проблеми водят до факта, че част от реагентите не се трансформират в продукта. Ето защо, три понятия, които характеризират продуктовата продукция, се използват в химията:

Теоретичната продукция е максималното количество продукт, което може да доведе до реакцията.
Практическият изход е реално количество продукт, чиято маса се измерва върху скалите.
Изход процент = (Практически изход / теоретичен изход) * 100%. Например, ако процентът на продукцията е 50%, това означава, че количеството на продукта е 50% от теоретично възможно.

Изображението, озаглавено фокус повече в клас 7

2. Напишете практическия изход на продукта. Ако сте извършили експеримент себе си, събирайте реакционния продукт и го претегнете на везните, за да го намерите. Ако сте химическа задача или експеримент на някой друг, ще бъде даден практическият изход.

Да предположим, че в резултат на реакцията сте получили 29 g сътрудничество₂.

Изображение, озаглавено Намаляване на плащанията на студентски кредита стъпка 1

3. Разделят практическия изход към теоретичния. Уверете се, че използвате една и съща измервателна единица за двете стойности (обикновено грама). Ще запиша без единица мярка.

Практичният добив е 29 g, а теоретичният добив е 36.7 g:

29 36, 7 = 0, 79

Изображение, озаглавено изчисли стъпка 1

4. Резултатът да се умножи от 100, за да получите интерес. Така че вие изчислявате процента на продукта.

0.79 x 100 = 79, т.е. процентът на продукцията е 79%. Така в резултат на реакцията се оказа 79% от максималното възможно количество сътрудничество₂.

Съвети

Някои ученици са объркани с процент (размерът на практическия изход по отношение на теоретичния) с процент от грешката (като практичен изход се различава от теоретичния). Формула за изчисляване на процента на изхода (процентно изход): (Практически изход / теоретичен изход) * 100%. За изчисляване на процентната грешка, в знаменателя на тази формула, трябва да запишете разликата между практическите и теоретичните изходи.
Ако имате напълно различни резултати, проверете измервателните единици. Ако практическото производство се различава от теоретичния ред или повече, най-вероятно, на етап на изчисления, използвате неправилни измервателни единици. Повторете изчисленията и следвайте измерванията на единиците.
Ако процентът на продукцията е повече от 100%, и вие сте уверени в коректността на изчисленията, продуктът има нежелани примеси. Почистете продукта (например, изсушен или филтър), и след това тежи отново.