Kako izračunati postotak proizvodnje proizvoda u hemiji

U hemiji, teorijski prinos je maksimalni iznos proizvoda koji se dobiva kao rezultat hemijske reakcije. U stvari, većina reakcija nije idealna, odnosno praktični prinos proizvoda uvijek je manje teorijski. Da bi izračunali efikasnost reakcije, potrebno je pronaći procenat izlaza proizvoda od formule: izlaz (%) = (praktični izlaz / teorijski izlaz) x100. Ako je procenat proizvodnje 90%, to znači da je reakcija na snazi za 90%, a uloženo je 10% reagensa (nisu ušli u reakciju ili nisu povezane).

Korake

Dio 1 od 3:

Pronađite komponentu ključne reakcije

jedan. Započnite S Uravnotežena hemijska jednadžba. Hemijska jednadžba uključuje reagense (lijevo od znaka ravnopravnosti) i formirani proizvodi (desno od znaka ravnopravnosti). U nekim zadacima je data hemijska jednadžba, a u drugima se mora napisati. Tokom hemijske reakcije, atomi nisu stvoreni i nisu uništeni, tako da svaki element treba imati isti broj atoma lijevo i desno od znaka ravnopravnosti.

Na primjer, kao rezultat reakcije kisika i glukoze formiraju se ugljeni dioksid i kisik: $6 O 2 + C_{6} H_{12} O_{6}$ $6o_ {2} + c_ {6} h _ {{12}} O_ {6}$ → $6 C O 2 + 6 H_{2} O$ $6co_ {2} + 6h_ {2} o$
Sa svake strane znaka ravnopravnosti nalaze se 6 ugljičnih atoma (C), 12 hidrogenskih atoma (h) i 18 kiseoničkih atoma (o). Jednadžba je uravnotežena.
Pročitati Ovaj članak, Ako zadatak koji trebate samostalno napisati uravnoteženu jednadžbu.

Image pod nazivom Prijavite se za poduzetnički grant korak 14

2. Pronaći Molarna masa Svaka izvorna supstanca. Odredite molersku masu svakog atoma tvari, a zatim preklopite molarne mase za izračunavanje molerne težine cijele tvari. Napravite ga za jedan molekula reagensa.

Na primjer, u jednom molekulu kisika (

O 2

$O_ {2}$ ) dva atoma kisika.

Molarna masa kisika je oko 16 g / mol (precizno pogledajte mendeleev tablicu).

2 kiseonik atom x 16 g / mol = 32 g / mol

O 2

$O_ {2}$ .

Molarna masa drugog reagensa, glukoze (

C 6 H_{12} O_{6}

$C_ {6} h _ {{12}} O_ {6}$ ), jednak: (6 ugljenih atoma x 12 g / mol) + (12 hidrogen atoma x 1 g / mol) + (6 atoma kisika x 16 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol) = 180 g / mol.

Image pod nazivom Prihvati greške i učite od njih korak 18

3. Pretvoriti masu svakog reagensa iz grama na broj molova. Sada razmotrite reakciju koju ćete zadržati. Zapišite masu svakog reagensa u gramama. Rezultirajuća vrijednost podijeljena je u molarna masa tvari da pretvori grame u broj molova.

Na primjer, uzeli ste 40 g kisika i 25 g glukoze.

40 g

O 2

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

25g

C 6 H_{12} O_{6}

$C_ {6} h _ {{12}} O_ {6}$ / (180 g / mol) ≈ 0,139 mol glukoze.

Slika pod nazivom Učinite kriminalno provjerite korak 13

4. Pronađite molarni omjer reagenata. Zapamtite da je MOL vrijednost koja koristi hemičari za "brojanje" molekula. Odredili ste broj molekula svakog početnog materijala. Podijelite broj molova jednog reagensa brojem drugih molova kako biste pronašli molarni omjer dva reagensa.

Snimili ste 1,25 krticu kisika i 0,139 mol glukoze. Molarni omjer kisika i glukoze: 1,25 / 0,139 = 9. To znači da se na 1 molekula glukoze pojavljuju 9 molekula kisika.

Slika pod nazivom branite od prirukacije imena ili sličnosti tvrdi korak 15

pet. Pronađite optimalni omjer reagenata. Povratak na uravnoteženu jednadžbu koju ste snimili ranije. Uz ovu jednadžbu možete odrediti optimalni omjer reagensa, odnosno odnos u kojem će se obje tvari trošiti istovremeno.

Lijeva strana jednadžbe:

6 O 2 + C_{6} H_{12} O_{6}

$6o_ {2} + c_ {6} h _ {{12}} O_ {6}$ . To je 1 jedna molekula glukoze, pojavljuju se 6 molekula kisika. Optimalni omjer reagensa: 6 kisika / 1 glukoze = 6.

Nemojte brkati tvari koje su u brojevima i u boji u boji. Ako podijelite kisik na glukozu, a zatim glukozu na kisiku, dobit ćete pogrešan rezultat.

Slika pod nazivom Kreirajte proračunski korak 9

6. Uporedite omjere da biste pronašli ključnu komponentu reakcije. U hemijskoj reakciji jedan se reagens troši brže od drugog. Takav ključni reagens određuje stopu hemijske reakcije. Uporedite dva omjera koja ste izračunali da biste pronašli ključni reagens:

Ako je omjer molara veći od optimalnog, supstancije koja je u frakcijskom brojevu, previše. U ovom slučaju, supstanca koja je u najavnici frakcije ključni je reagens.

Ako je radni omjer manji od optimalnog, supstance koja je u frakcijskom brojevu, premalo i to je ključni reagens.

U našem primjeru, molarni omjer (kisik / glukoza = 9) veći je od optimalnog omjera (kisik / glukoza = 6). Stoga je supstanca koja se nalazi u denomoteru (glukozu) označeva ključni reagens.

Dio 2 od 3:

Izračunajte teorijski izlaz proizvoda

jedan. Odredite reakcijske proizvode. Desna strana hemijske jednadžbe navodi se reakcijski proizvodi. Svaki proizvod ima teorijski izlaz, odnosno iznos proizvoda koji će se ispostaviti u slučaju idealne reakcije.

U našem primjeru je data reakcija $6 O 2 + C_{6} H_{12} O_{6}$ $6o_ {2} + c_ {6} h _ {{12}} O_ {6}$ → $6 C O 2 + 6 H_{2} O$ $6co_ {2} + 6h_ {2} o$ . Pravi dio jednadžbe navodi dvije tvari: ugljični dioksid i vodu. Izračunajte izlaz ugljičnog dioksida ( $C O 2$ $Co_ {2}$ ).

Image pod nazivom Postanite računovođa 10. korak

2. Snimite broj ključnih staklenih molova. Teorijski prinos proizvoda jednak je količini proizvoda koji se otvara u idealnim uvjetima. Da biste izračunali teorijski izlaz, započnite s brojem ključnih reagensa (pročitajte prethodni odjeljak).

U našem primjeru ste otkrili da je glukoza ključni reagens. Takođe ste izračunali da su uzeli 0,139 mol glukoze.

Slika pod nazivom Kupi zalihe bez akcionarkera korak 2

3. Pronađite omjer molekula proizvoda i reagensa. Povratak na uravnoteženu jednadžbu. Podijelite broj molekula proizvoda na broj molekula ključnih reagensa.

Uravnotežena jednadžba:

6 O 2 + C_{6} H_{12} O_{6}

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

6 C O 2 + 6 H_{2} O

$6co_ {2} + 6h_ {2} o$ . Dakle, 6 molekula proizvoda (plin ugljičnog dioksida uključen je u reakciju

C O 2

$Co_ {2}$ ) i 1 ključni molekula reagensa (glukoza

C 6 H_{12} O_{6}

$C_ {6} h _ {{12}} O_ {6}$ ).

Omjer ugljičnog dioksida i glukoze: 6/1 = 6. Drugim riječima, kao rezultat reakcije iz 1 molekula glukoze dobit će se 6 molekula ugljičnog dioksida.

Slika pod nazivom Izračunajte 9 koraka dobiti 10

4. Pomnožite rezultirajuće omjer prema količini reagensa u molu. Dakle, dobit ćete teorijski izlaz proizvoda (u miljama).

Snimio si 0,139 mol glukoze, a omjer ugljičnog dioksida do glukoze je 6. Prinos teorijskog ugljičnog dioksida: (0.139 mol glukoza) x (6 mola ugljičnog dioksida / 1 mol glukoza) = 0.834 mol ugljični dioksid.

Image naslovljena radeći vlastite poreze korak 18

pet. Primite rezultat pretvaranja u grama. Rezultirajući broj molova umnožava se na Molarna masa Proizvod za pronalazak teorijskog izlaza u gramima. Ova jedinica mjerenja može se koristiti u većini eksperimenata.

Na primjer, molarna masa CO₂ Otprilike jednak 44 g / mol (ugljeni mornarska masa ≈ 12 g / mol, molarna masa kisika ≈ 16 g / mol, dakle 12 + 16 + 16 = 44).

Pomnožite: 0,834 mole co₂ x 44 g / mol co₂ ≈ 36.7 g. Prinos teorijskog proizvoda je 36,7 g co₂.

Dio 3 od 3:

Izračunajte postotak izlaza proizvoda

jedan. Izračunajte koji procenat izlaska. Teorijski izlaz sugerira da je reakcija savršeno proslijeđena. U stvari, idealne reakcije ne događaju se: neželjene nečistoće i drugi nepredvidivi problemi vode u činjenicu da dio reagensa ne pretvori u proizvod. Stoga se u hemiji koriste tri koncepta koja karakteriziraju izlaz proizvoda:

Teorijski izlaz je maksimalni iznos proizvoda koji može rezultirati reakcijom.
Praktični izlaz je stvarna količina proizvoda, čija se masa mjeri na vagama.
Izlazni postotak = (praktičan izlaz / teorijski izlaz) * 100%. Na primjer, ako je postotak proizvodnje 50%, to znači da je količina proizvoda 50% teoretski moguća.

Slika naslovljena fokus više u koraku klase 7

2. Napišite praktični izlaz proizvoda. Ako ste sami izvršili eksperiment, prikupite reakcijski proizvod i odmjerite ga na vagu da biste ga pronašli. Ako ste hemijski zadatak ili tuđi eksperiment, dat će se praktični izlaz.

Pretpostavimo da kao rezultat reakcije ste dobili 29 g CO₂.

Slika pod nazivom Smanjite isplate studentskog kredita 1. korak 1

3. Podijelite praktičan izlaz na teorijsku. Obavezno koristite istu mjernu jedinicu za obje vrijednosti (obično gram). Zapisat ću bez jedinice mjere.

Praktični prinos je 29 g, a teorijski prinos je 36,7 g:

29 36, 7 = 0, 79

Slika pod nazivom Izračunajte početak dobiti 1

4. Rezultat pomnožite sa 100 da biste dobili interes. Dakle, izračunavate postotak proizvodnje proizvoda.

0,79 x 100 = 79, odnosno postotak proizvodnje proizvoda je 79%. Dakle, kao rezultat reakcije, ispostavilo se 79% maksimalnog mogućeg iznosa CO₂.

Savjeti

Neki studenti zbunjuju postotak (iznos praktičnog izlaza u odnosu na teorijsku) s procentom greške (kao praktični izlaz razlikuje se od teorijskog). Formula za izračunavanje postotka izlaza (postotni izlaz): (praktičan izlaz / teorijski izlaz) * 100%. Da biste izračunali procentni grešku, u nazivniku ove formule, morate zabilježiti razliku između praktičnih i teorijskih izlaza.
Ako ste dobili potpuno različite rezultate, provjerite jedinice mjerenja. Ako se praktični izlaz razlikuje od teorijskog reda ili više, najvjerovatnije, u fazi proračuna koristili ste netačne mjerne jedinice. Ponovite proračune i slijedite jedinice mjerenja.
Ako je postotak proizvodnje veći od 100%, a sigurni ste u ispravnost proračuna, proizvod ima neželjene nečistoće. Očistite proizvod (na primjer, osušen ili filtrirajte), a zatim težite ponovo.