Hoe om die persentasie produkopbrengste in chemie te bereken - Nuttige wenke - 2021
In chemie is die teoretiese opbrengs die maksimum hoeveelheid produk wat uit 'n chemiese reaksie voortvloei. In werklikheid is die meeste reaksies nie ideaal nie, dit wil sê, die praktiese opbrengs van die produk is altyd minder as teoreties. Om die reaksiedoeltreffendheid te bereken, is dit nodig om die persentasie produkopbrengs volgens die formule te bepaal: opbrengs (%) = (praktiese opbrengs / teoretiese opbrengs) x100. As die opbrengspersentasie 90% is, beteken dit dat die reaksie 90% effektief is, en dat 10% van die reagense vermors is (hulle reageer nie of kombineer nie).
Take vir die opbrengs van die reaksieproduk
Voorbeeld 1. Hoeveel gram waterstof is nodig om te verbind met 100,0 g koolstof in die reaksie om benseen, C6 H6 te vorm? Maak 'n berekening reaksieprodukopbrengs?
Om mee te begin, sal ons die volledige vergelyking opstel vir die reaksie van vorming van6H6 van C en H2:
Gedoen! Vir diegene wat vergeet het, herinner ek u daaraan dat die stowwe aan die linkerkant van die chemiese vergelyking genoem word reagense, en aan die regterkant - produkte. In ons geval is die reagense koolstof C en waterstof H en benseen C6H6 is 'n reaksieproduk. Bepaal die aantal mol koolstof wat reageer. By die aanvaarding van die probleem is 100 g koolstof by die reaksie betrokke, en uit die periodieke tabel weet ons dat die massa van een mol koolstof 12,011 g / mol is. Om die aantal mol in 100 g koolstof te vind, moet u dus:
100,0 g koolstof / 12.011 g / mol = 8.326 mol koolstof
Kyk weer na die volledige reaksievergelyking en let op die koëffisiënte voor C en H2. Dit is maklik om te sien dat die aantal mol waterstof in die reaksie die helfte soveel is as die aantal mol koolstof. Daarom deel ons 8.326 deur 2 en kry ons 4.163 mol H2dat ons die reaksie sal moet uitvoer. Bereken nou die massa van 4.163 mol H2:
4.163 mol × 2.016 g / mol = 8.393 g waterstof
Ons vind die molêre massa van benseen C6H6:
(6 × 12.011 g / mol) + (6 × 1.008 g / mol) = 78.11 g / mol
Uit die reaksievergelyking volg dit dat die aantal mol benseen 6 keer minder is as die van koolstof, d.w.z. 8.326 / 6 = 1.388 mol C6H6. Daarom is die massa benseen wat gevorm word gelyk aan:
1,388 mol × 78,11 g / mol = 108,4 g benseen
U kan die korrektheid van ons berekeninge verifieer deur die resulterende massa van die reagense by te voeg: 100,0 g koolstof + 8,4 g waterstof = 108,4 g benseen. Die wet op die instandhouding van massa word nagekom, so ons het bereken hoeveelheid reaksieproduk waar.
Voorbeeld 2. Om silwer sulfied Ag2S, chemikus het 10,00 g silwer en 1,00 g swael gegee. Hoeveel gram Ag2S kan u tydens die reaksie verkry word? Watter van die uitgangsmateriaal sal oormaat bly en in watter hoeveelheid?
Ons stel die volledige reaksievergelyking saam en skryf die ooreenstemmende massas van die reaktante en die produk onder die molêre massas:
Vervolgens bepaal ons die benodigde hoeveelheid S vir die reaksie met 10,00 g Ag. Om dit te doen, bereken ons eers hoeveel swael met 1 g silwer sal reageer:
Ons bereken nou hoeveel S met 10 g Ag sal reageer:
0,14486 g S × 10,00 g Ag = 1,486 g S
Maar die chemikus het ons slegs 1,00 g swael gegee, wat beteken dat nie alle beskikbare silwer reageer nie. Laat ons dan die taak van die ander kant af benader: ons kan sê dat die hoeveelheid silwer wat benodig word vir 'n volledige reaksie met 1,00 g swael gelyk moet wees aan:
(215,7 g Ag / 32,06 g S) × 1,00 g S = 6,73 g Ag
Aangesien die reaksie met 1 g S slegs 6,73 g Ag benodig2S uit 10 g beskikbaar, dan sal 3.27 g Ag nie gereageer word nie. Nou kan u die vraag beantwoord, hoeveel Ag2S word gevorm as gevolg daarvan:
U het waarskynlik opgemerk dat die probleem op 'n nie-standaard manier opgelos is, soos in voorbeeld 1. Om hierdie voorbeeld op te los, gebruik ons ​​dit gewigsverhouding metode. As u dit gebruik, kan u sulke probleme vinnig oplos, maar dit is makliker om deurmekaar te raak as u nie seker is van u optrede nie.
Oorweeg nou die oplossing van hierdie probleem volgens die gewone metode gebaseer op die gebruik van mol:
Vind eers die aantal mol Ag en S wat beskikbaar is:
10,00 g / 107,9 g / mol = 0,0927 mol Ag vervat in 10,00 g
1,00 g / 32,06 g / mol = 0,0312 mol S bevat 1,00 g
Goed! Aangesien die reaksievergelyking sê dat 2 mol Ag deur 1 mol S verbruik word, vermenigvuldig ons 0,0312 × 2 en kry ons 0,0624 mol Ag, en 0,0303 mol Ag sal onbenut bly. So, 0,0312 mol swael moet reageer met 0,0624 mol silwer om 0,0312 mol Ag te vorm2S. Omskep hierdie mol weer in gram:
0,0303 mol Ag × 107,9 g / mol = 3,27 g Ag meer
0,0312 mol Ag2S × 247,8 g / mol = 7,73 g Ag2 S word gevorm
Die antwoord is dieselfde as in die metode van gewigsverhoudinge. Mol-metode moeisaam, maar meer betroubaar. Ek raai u aan om die molmetode te gebruik totdat u die chemiese berekeninge ten volle bemeester het.
Ek hoop uit les 14 "Die opbrengs van die reaksieproduk»U het self geleer hoe eenvoudig bereken die reaksieopbrengs. As u vrae het, skryf dit in die kommentaar.
Waarskuwing! Die skyfievoorskou word slegs vir inligtingsdoeleindes gebruik en gee moontlik geen idee van al die aanbiedingsfunksies nie. Laai die volledige weergawe af as u belangstel in hierdie werk.
Wanneer studente leer hoe om ontwerpprobleme in chemie op te los, kry onderwysers 'n aantal probleme
deur 'n probleem op te los, verstaan ​​studente nie die kern van die take en die verloop van die oplossing daarvan nie,
ontleed nie die inhoud van die taak nie,
bepaal nie die volgorde van aksies nie
misbruik van die chemiese taal, wiskundige bewerkings en die aanwysing van fisiese hoeveelhede, ens.
Die oorkom van hierdie tekortkominge is een van die hoofdoelwitte wat die onderwyser homself stel, en begin leer hoe om rekenaarprobleme op te los.
Die taak van die onderwyser is om studente te leer om die omstandighede van take te analiseer deur die voorbereiding van 'n logiese skema om 'n spesifieke probleem op te los. Die opstel van 'n logiese diagram van die probleem voorkom dat baie foute deur studente gemaak word.
die vorming van die vermoë om die toestand van die probleem te ontleed,
die vorming van die vermoë om die tipe berekeningsprobleem te bepaal, die prosedure om dit op te los,
ontwikkeling van kognitiewe, intellektuele en kreatiewe vermoëns.
die metodes vir die oplos van chemiese probleme te bemeester deur gebruik te maak van die konsep 'massa fraksie van die opbrengs van die reaksieproduk uit teoreties',
vaardighede te ontwikkel om ontwerpprobleme op te los,
die assimilasie van materiaal wat verband hou met produksieprosesse te fasiliteer,
'n diepgaande studie van teoretiese aangeleenthede te stimuleer, en om kreatiewe probleme op te los
Ons bepaal die oorsaak en wese van die situasie, wat beskryf word in die take "om die produk uit die teoretiese te lewer".
By werklike chemiese reaksies is die massa van die produk altyd minder as bereken. Hoekom?
Baie chemiese reaksies is omkeerbaar en bereik nie die einde nie.
Die interaksie van organiese stowwe produseer dikwels neweprodukte.
In heterogene reaksies meng stowwe swak, en sommige van die stowwe reageer eenvoudig nie.
'N Deel van die gasvormige stowwe kan ontsnap.
Nadat die neerslag ontvang is, kan 'n deel van die stof in oplossing bly.
teoretiese massa is altyd meer prakties,
teoretiese volume is altyd groter as praktiese volume.
Die teoretiese opbrengs is 100%, die praktiese opbrengs is altyd minder as 100%.
Die hoeveelheid produk bereken deur die reaksievergelyking, teoretiese opbrengs, stem ooreen met 100%.
Die verhouding van die opbrengs van die reaksieproduk (- "etta")- dit is die verhouding van die massa van die verkreë stof tot die massa, wat volgens die berekening volgens die reaksievergelyking moes verkry is.
Drie soorte take met die begrip "produkopbrengs":
1. Die massas word gegee beginmateriaal en reaksie produk. Bepaal die opbrengs van die produk.
2. Die massas word gegee beginmateriaal en uitgang reaksie produk. Bepaal die massa van die produk.
3. Die massas word gegee produk en uitgang produk. Bepaal die massa van die uitgangsmateriaal.
1. By die verbranding van yster in 'n houer wat 21,3 g chloor bevat, word 24,3 g yster (III) chloried verkry. Bereken die opbrengs van die reaksieproduk.
2. Meer as 16 g swael word waterstof onder verhitting gebring. Bepaal die volume (n.o.) waterstofsulfied verkry, indien die opbrengs van die reaksieproduk 85% teoreties moontlik is.
3. Hoeveel koolstof (II) oksied geneem is om yster (III) oksied te verminder as 11,2 g yster in 80% van die teoreties moontlike opbrengs verkry is.
Elke taak bestaan ​​uit 'n kombinasie van data (bekende stowwe) - die omstandighede van die probleem ('uitset', ens.) - en die vraag (stowwe waarvan die parameters gevind kan word). Daarbenewens het dit 'n stelsel van afhanklikhede wat die gewenste met die data en data onderling verbind.
1) identifiseer al die data
2) die verband tussen data en toestande te identifiseer,
3) identifiseer die verhouding tussen die gegewens en die gesoekte.
1. Watter stowwe praat ons?
2. Watter veranderinge het met stowwe plaasgevind?
3. Watter hoeveelhede word in die probleemstelling genoem?
4. Watter gegewens - prakties of teoreties - word in die probleemstelling genoem?
5. Watter van die data kan direk gebruik word vir berekeninge deur reaksievergelykings, en watter moet met die massa-fraksie van die uitset omgeskakel word?
Algoritmes vir die oplossing van drie soorte probleme:
Bepaling van die produkopbrengs in% teoreties moontlik.
1. Skryf die vergelyking van chemiese reaksie neer en rangskik die koëffisiënte.
2. Skryf die hoeveelheid stof volgens die formules van die stowwe volgens die koëffisiënte neer.
3. Byna verkreë massa is bekend.
4. Bepaal die teoretiese massa.
5. Bepaal die opbrengs van die reaksieproduk (%), bereken die praktiese massa met die teoretiese massa en vermenigvuldig met 100%.
6. Teken die antwoord op.
Berekening van die massa van die reaksieproduk, indien die opbrengs van die produk bekend is.
1. Skryf "gegee" en "vind", skryf die vergelyking neer, rangskik die koëffisiënte.
2. Vind die teoretiese hoeveelheid stof vir die beginmateriaal. n =
3. Bepaal die teoretiese hoeveelheid van die stof van die reaksieproduk volgens die koëffisiënte.
4. Bereken die teoretiese massa of volume van die reaksieproduk.
5. Bereken die praktiese massa of volume van die reaksieproduk (vermenigvuldig die teoretiese massa of teoretiese volume met die opbrengsfraksie).
Berekening van die massa van die uitgangsmateriaal indien die massa van die reaksieproduk en die opbrengs van die produk bekend is.
1. Bereken volgens die bekende praktiese volume of massa die teoretiese volume of massa (met behulp van die produkopbrengsfraksie).
2. Vind die teoretiese hoeveelheid stof vir die produk.
3. Bepaal die teoretiese hoeveelheid stof vir die beginstof volgens die koëffisiënte.
4. Gebruik die teoretiese hoeveelheid van die stof en bepaal die massa of volume van die uitgangsmateriaal in die reaksie.
1. Vir die oksidasie van swaweloksied (IV) is 112 L (n.o.) suurstof geneem en 760 g swaweloksied (VI) verkry. Wat is die opbrengs van die produk as 'n persentasie teoreties moontlik?
2. Die wisselwerking tussen stikstof en waterstof het 95 g ammoniak-NH opgelewer3 met 'n opbrengs van 35%. Watter volumes stikstof en waterstof is geneem vir die reaksie?
3. 64,8 g sinkoksied is met oortollige koolstof verminder. Bepaal die massa metaal gevorm as die opbrengs van die reaksieproduk 65% is.