Kimyasal reaksiyonlar gerçekleştirmeden önce, belirli miktarlarda reaktif ile ne kadar ürün üretileceğini bilmek yardımcı olur. Bu, teorik verim. Bu, kimyasal bir reaksiyonun teorik verimini hesaplarken kullanılacak bir stratejidir. Her birinin miktarını belirlemek için aynı strateji uygulanabilir reaktif istenilen miktarda ürün üretmek için gerekli.
Teorik Verim Örnek Hesaplaması
Su üretmek için fazla oksijen gazı varlığında 10 gram hidrojen gazı yakılır. Ne kadar su üretilir?
Reaksiyon hidrojen gazı su üretmek için oksijen gazı ile birleştirir:
'H2(g) + O2(g) → H2O (I)
Adım 1: kimyasal denklemler dengeli denklemlerdir.
Yukarıdaki denklem dengeli değildir. Sonra dengeleme, denklem şöyle olur:
Ferforje Sehpa Modelleri 22(g) + O2(g) → 2 sa2O (I)
Adım 2: Reaktanlar ve ürün arasındaki mol oranlarını belirleyin.
Bu değer, reaktan ile ürün arasındaki köprüdür.
mol oranı "Sikloalkil" bir reaksiyondaki bir bileşiğin miktarı ile başka bir bileşiğin miktarı arasındaki stokiyometrik orandır. Bu reaksiyon için, kullanılan her iki mol hidrojen gazı için iki mol su üretilir. H arasındaki mol oranı
2 ve H2O 1 mol H'dir2/ 1 mol H2Ö.Adım 3: Reaksiyonun teorik verimini hesaplayın.
Artık, teorik verim. Stratejiyi kullanın:
- Gram reaktan gramını reaktan molüne dönüştürmek için reaktif mol kütlesi kullanın
- Mol reaktifini mol ürününe dönüştürmek için reaktan ve ürün arasındaki mol oranını kullanın
- Kullan molar kütle ürünün mol ürününü gram'a çevir ürün.
Denklem formunda:
gram ürün = gram reaktan x (1 mol reaktan / mol reaktan kütlesi) x (mol oranı ürün / reaktan) x (mol ürün kütlesi / 1 mol ürün)
Reaksiyonumuzun teorik verimi şu şekilde hesaplanır:
- H mol kütlesi2 gaz = 2 gram
- H mol kütlesi2O = 18 gram
gram H2O = gram H2 x (1 mol H2/ 2 gram H2) x (1 mol H2O / 1 mol H2) x (18 gram H2O / 1 mol H2Ö)
10 gram H vardı2 gaz, yani:
gram H2O = 10 g H2 x (1 mol H2/ 2 g SA2) x (1 mol H2O / 1 mol H2) x (18 g H2O / 1 mol H2Ö)
H gram hariç tüm birimler2O iptal et, ayrıl:
gram H2O = (10 x 1/2 x 1 x 18) gram H2Ö
gram H2O = 90 gram H2Ö
Aşırı oksijen içeren on gram hidrojen gazı teorik olarak 90 gram su üretecektir.
Belirli Bir Miktarda Ürün Yapmak için Gerekli Reaktanı Hesaplayın
Bu strateji hesaplamak için biraz değiştirilebilir reaktan miktarı belirli miktarda ürün üretmek için gerekli. Örneğimizi biraz değiştirelim: 90 gram su üretmek için kaç gram hidrojen gazı ve oksijen gazı gereklidir?
Gerekli hidrojen miktarını biliyoruz ilk örnekle, ancak hesaplamayı yapmak için:
gram reaktan = gram ürün x (1 mol ürün / mol kütle ürünü) x (mol oranı reaktan / ürün) x (gram reaktan / mol kütle reaktanı)
Hidrojen gazı için:
gram H2 = 90 gram H2O x (1 mol H2O / 18 g) x (1 mol H2/ 1 mol H2O) x (2 gY2/ 1 mol H2)
gram H2 = (90 x 1/18 x 1 x 2) gram H2 gram H2 = 10 gram H2
Bu ilk örnekle aynıdır. Gerekli oksijen miktarını belirlemek için oksijenin suya mol oranı gereklidir. İçin her köstebek kullanılan oksijen gazından 2 mol su üretilir. Oksijen gazı ve su arasındaki mol oranı 1 mol O2/ 2 mol H2Ö.
denklemi gram O2 dönüşür:
gram O2 = 90 gram H2O x (1 mol H2O / 18 g) x (1 mol O2/ 2 mol H2O) x (32 g O2/ 1 mol H2)
gram O2 = (90 x 1/18 x 1/2 x 32) gram O2
gram O2 = 80 gram O2
90 gram su üretmek için 10 gram hidrojen gazı ve 80 gram oksijen gazı gereklidir.
Teorik verim hesaplamaları reaktanları ve ürünü köprülemek için gereken mol oranlarını bulmak için dengeli denklemlere sahip olduğunuz sürece basittir.
Teorik Verim Hızlı İnceleme
- Denklemlerinizi dengeleyin.
- Reaktan ve ürün arasındaki mol oranını bulun.
- Aşağıdaki stratejiyi kullanarak hesaplayın: Gramları mollere dönüştürün, ürünleri ve reaktanları köprülemek için mol oranını kullanın ve ardından molleri tekrar grama dönüştürün. Başka bir deyişle, benlerle çalışın ve sonra grama dönüştürün. Gramlarla çalışmayın ve doğru cevabı alacağınızı varsayın.
Daha fazla örnek için teorik verim çalışması problemi ve sulu çözelti kimyasal reaksiyon örneği problemleri.
Kaynaklar
- Petrucci, R.H., Harwood, W.S. ve Herring, F.G. (2002) Genel Kimya, 8. Baskı. Prentice Salonu. ISBN 0130143294.
- Vogel, A. BEN.; Tatchell, A. R.; Furnis, B. S.; Hannaford, A. J.; Smith, P. W. G. (1996) Vogel'in Pratik Organik Kimya Ders Kitabı (5. baskı). Pearson. ISBN 978-0582462366.
- Whitten, K.W., Gailey, K.D. ve Davis, R.E. (1992) Genel Kimya, 4. Baskı. Saunders Koleji Yayınları. ISBN 0030723736.