Hoe het percentage productuitvoer in de chemie te berekenen

In de chemie is theoretische opbrengst de maximale hoeveelheid product die wordt verkregen als gevolg van een chemische reactie. In feite zijn de meeste reacties niet ideaal, dat wil zeggen, de praktische opbrengst van het product is altijd minder theoretisch. Om de effectiviteit van de reactie te berekenen, is het noodzakelijk om het productuitgavepercentage te vinden met de formule: uitvoer (%) = (praktische uitvoer / theoretische uitgang) X100. Als het vermogenpercentage 90% bedraagt, betekent dit dat de reactie effectief is met 90%, en 10% van de reagentia werd geïnvesteerd (zij gingen niet in de reactie of niet verbonden).

Stappen

Deel 1 van 3:

Zoek de belangrijkste reactiecomponent

een. Begin met S Evenwichtige chemische vergelijking. De chemische vergelijking omvat reagentia (aan de linkerkant van het teken van gelijkheid) en de gevormde producten (rechts van het teken van gelijkheid). In sommige taken wordt de chemische vergelijking gegeven, en in anderen moet het worden geschreven. Tijdens een chemische reactie worden atomen niet gecreëerd en niet vernietigd, zodat elk element hetzelfde aantal atomen aan de linker- en rechterkant van het gelijkheidsteken moet hebben.

Bijvoorbeeld, als gevolg van zuurstof en glucose-reactie, worden koolstofdioxide en zuurstof gevormd: $6 O 2 + C_{6} H_{12} O_{6}$ $6O_ {2} + C_ {6} h _ {{12}} O_ {6}$ → $6 C O 2 + 6 H_{2} O$ $6CO_ {2} + 6H_ {2} O$
Aan elke kant van het teken van gelijkheid zijn 6 koolstofatomen (C), 12 waterstofatomen (H) en 18 zuurstofatomen (O). De vergelijking is gebalanceerd.
Lezen Dit artikel, Als de taak die u nodig hebt om onafhankelijk een evenwichtige vergelijking te schrijven.

Titel afbeelding Solliciteer voor een ondernemende subsidie Stap 14

2. Vinden Molaire massa Elke bronstof. Bepaal de molaire massa van elk atoom van de substantie en vouw vervolgens de mol-massa`s om het molaire gewicht van de gehele substantie te berekenen. Maak het voor één reagensmolecuul.

Bijvoorbeeld in één zuurstofmolecuul (

O 2

$O_ {2}$ ) Twee zuurstofatomen.

De molaire massa van zuurstof is ongeveer 16 g / mol (bekijk nauwkeurig naar de Mendeleev-tafel).

2 Zuurstofatoom x 16 g / mol = 32 g / mol

O 2

$O_ {2}$ .

Molaire massa van een ander reagens, glucose (

C 6 H_{12} O_{6}

$C_ {6} H _ {{12}} O_ {6}$ ), gelijk: (6 koolstofatomen x 12 g / mol) + (12 waterstofatomen x 1 g / mol) + (6 zuurstofatomen x 16 g / mol) = 180 g / mol.

Titel afbeelding Accepteer fouten en leer van hen Stap 18

3. Converteer de massa van elk reagens van gram naar het aantal mol. Overweeg nu de reactie die u gaat vasthouden. Noteer de massa van elk reagens in gram. De resulterende waarde is verdeeld in een molaire massa van de stof om gram om te zetten in het aantal mol.

U hebt bijvoorbeeld 40 g zuurstof en 25 g glucose genomen.

40 g

O 2

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

25 g

C 6 H_{12} O_{6}

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

Titel afbeelding Do a Criminal Background Check Step 13

4. Zoek de molaire verhouding van reagentia. Vergeet niet dat MOL een waarde is die wordt gebruikt door chemici voor de "tellen" van moleculen. U hebt het aantal moleculen van elk uitgangsmateriaal bepaald. Verdeel het aantal mol één reagens door het aantal andere mol om de molaire verhouding van twee reagentia te vinden.

Je hebt 1,25 mol zuurstof en 0,139 mol glucose genomen. Molaire verhouding van zuurstof en glucose: 1,25 / 0,139 = 9. Dit betekent dat op 1 glucosemolecuul 9 zuurstofmoleculen optreden.

Afbeelding met de titel Verdediging tegen toewijzing van naam of gelijkenisclaims Stap 15

vijf. Zoek de optimale verhouding tussen reagentia. Keer terug naar de gebalanceerde vergelijking die u eerder hebt opgenomen. Met deze vergelijking kunt u de optimale verhouding van reagentia bepalen, dat wil zeggen, de relatie waarin beide stoffen gelijktijdig worden besteed.

Linkerkant van de vergelijking:

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

$6O_ {2} + C_ {6} h _ {{12}} O_ {6}$ . Dat is 1 één glucosemolecuul, 6 zuurstofmoleculen tonen op. Optimale verhouding tussen reagentia: 6 zuurstof / 1 glucose = 6.

Verwar geen stoffen die in de teller en in de denoter denoter zijn. Als u zuurstof op glucose deelt, en vervolgens glucose op zuurstof, krijgt u een onjuist resultaat.

6. Vergelijk de verhoudingen om de belangrijkste component van de reactie te vinden. In de chemische reactie wordt één reagens sneller verbruikt dan de andere. Een dergelijk sleutelreagens bepaalt de snelheid van chemische reactie. Vergelijk de twee verhoudingen die u hebt berekend om het sleutelreagens te vinden:

Als de molaire verhouding groter is dan de optimale, substantie die in de fractieteller is, te veel. In dit geval is de substantie die in de denoter van de fractie is een sleutelreagens.

Als de molaire verhouding minder is dan de optimale, substantie die in de fractieteller is, is te weinig en het is een sleutelreagens.

In ons voorbeeld is de molaire verhouding (zuurstof / glucose = 9) groter dan de optimale verhouding (zuurstof / glucose = 6). Aldus is de substantie die in de denoter (glucose) in de denoter (glucose) een sleutelreagens is.

Deel 2 van 3:

Bereken de theoretische productuitvoer

een. Bepaal de reactieproducten. De rechterkant van de chemische vergelijking geeft een vermelding van de reactieproducten. Elk product heeft een theoretische uitgang, dat wil zeggen, de hoeveelheid product die zal blijken in het geval van een ideale reactie.

In ons voorbeeld wordt de reactie gegeven $6 O 2 + C_{6} H_{12} O_{6}$ $6O_ {2} + C_ {6} h _ {{12}} O_ {6}$ → $6 C O 2 + 6 H_{2} O$ $6CO_ {2} + 6H_ {2} O$ . Het rechtse deel van de vergelijking bevat twee stoffen: koolstofdioxide en water. Bereken koolstofdioxide-uitgang ( $C O 2$ $CO_ {2}$ ).

Titel afbeelding Word een accountant Stap 10

2. Registreer het aantal belangrijke reagensmoles. De theoretische opbrengst van het product is gelijk aan de hoeveelheid product die onder ideale omstandigheden wordt geopend. Om de theoretische uitgang te berekenen, start u met het aantal sleutelreagens (lees het vorige gedeelte).

In ons voorbeeld vond je dat glucose een sleutelreagens is. Ook berekend dat ze 0,139 mol glucose hebben gehaald.

Titel afbeelding Koop een voorraad zonder stockbroker Stap 2

3. Zoek de verhouding van product- en reagensmoleculen. Keer terug naar een evenwichtige vergelijking. Verdeel het aantal productmoleculen op het aantal belangrijke reagensmoleculen.

Evenwichtige vergelijking:

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

$6CO_ {2} + 6H_ {2} O$ . Aldus zijn 6 productmoleculen (kooldioxidegas betrokken bij de reactie

C O 2

$CO_ {2}$ ) en 1 sleutelreagensmolecuul (glucose

C 6 H_{12} O_{6}

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

De verhouding van koolstofdioxide en glucose: 6/1 = 6. Met andere woorden, als gevolg van de reactie van 1 glucose-molecuul, zullen 6 koolstofdioxidemoleculen worden verkregen.

4. Vermenigvuldig de resulterende verhouding door de hoeveelheid reagens in de mollen. U ontvangt dus theoretische productuitvoer (in mijlen).

Je hebt 0,139 mol-glucose genomen en de verhouding van koolstofdioxide tot glucose is 6. Theoretische kooldioxide opbrengst: (0,139 mol glucose) x (6 mol koolstofdioxide / 1 mol glucose) = 0.834 mol koolstofdioxide.

Titel afbeelding Doe uw eigen belastingen Stap 18

vijf. Ontvang het resultaat Converteren naar gram. Het resulterende aantal molvermenigvuldiging Molaire massa Product om een theoretische output in gram te vinden. Deze eenheid van meting kan in de meeste experimenten worden gebruikt.

Bijvoorbeeld de molaire massa van CO₂ Ongeveer gelijk aan 44 g / mol (koolstofmolaire massa ≈ 12 g / mol, molaire massa van zuurstof ≈ 16 g / mol, dus 12 + 16 + 16 = 44).

Vermenigvuldig: 0,834 Mole CO₂ x 44 g / mol co₂ ≈ 36,7 g. Theoretical Productopbrengst is 36.7 G CO₂.

Deel 3 van 3:

Bereken het productuitvoerpercentage

een. Bereken welk percentage van de uitgang. Theoretische uitgang suggereert dat de reactie perfect is geslaagd. In feite gebeuren de ideale reacties niet: ongewenste onzuiverheden en andere onvoorspelbare problemen leiden tot het feit dat een deel van de reagentia niet wordt omgevormd tot het product. Daarom worden drie concepten die kenmerken van de productuitgang in de chemie worden gebruikt:

Theoretische uitgang is de maximale hoeveelheid product die kan resulteren in de reactie.
Praktische output is een echte hoeveelheid product, waarvan de massa wordt gemeten op de schalen.
EXIT PERCENTAGE = (praktische output / theoretische uitgang) * 100%. Als het percentage van de uitvoer bijvoorbeeld 50% is, betekent dit dat de hoeveelheid product 50% theoretisch mogelijk is.

Titel afbeelding Focus Meer in Klasse Stap 7

2. Schrijf de praktische productuitvoer. Als je zelf een experiment hebt uitgevoerd, verzamel je het reactieproduct en weeg het op de schalen om het te vinden. Als u de chemische taak of het experiment van iemand anders bent, wordt de praktische uitgang gegeven.

Stel dat dat als gevolg van de reactie die u hebt ontvangen 29 G CO₂.

Titel afbeelding Verminder uw studielening Betalingen Stap 1

3. Verdeel de praktische uitweg naar theoretisch. Zorg ervoor dat u dezelfde meeteenheid voor beide waarden gebruikt (meestal gram). Ik zal opschrijven zonder een maateenheid.

De praktische opbrengst is 29 g, en de theoretische opbrengst is 36,7 g:

29 36, 7 = 0, 79

4. Resultaat vermenigvuldig met 100 om interesse te krijgen. Dus u berekent het percentage productuitvoer.

0,79 x 100 = 79, dat wil zeggen, het percentage productuitgang is 79%. Dus, als gevolg van de reactie bleek het 79% van de maximaal mogelijke hoeveelheid CO₂.

Tips

Sommige studenten worden in de war met een percentage (de hoeveelheid praktische uitgang ten opzichte van theoretisch) met een percentage van de fout (als een praktische uitvoer verschilt van theoretisch). Formule voor het berekenen van het percentage van de uitvoer (percentage uitgang): (praktische uitvoer / theoretische uitgang) * 100%. Om het percentage fout te berekenen, moet u in de noemer van deze formule het verschil opnemen tussen praktische en theoretische uitgangen.
Als je volledig verschillende resultaten hebt, controleer je eenheden van meting. Als een praktische uitvoer verschilt van theoretische volgorde of meer, hoogstwaarschijnlijk, in een fase van berekeningen, gebruikte u onjuiste meeteenheden. Herhaal de berekeningen en volg de maateenheden.
Als het vermogenpercentage meer dan 100% is, en u hebt vertrouwen in de juistheid van de berekeningen, heeft het product ongewenste onzuiverheden. Reinig het product (bijvoorbeeld gedroogd of filter het) en weeg dan opnieuw.

Deel in het sociale netwerk: