Jak vypočítat procento produktu výstupu v chemii

V chemii je teoretický výtěžek maximální množství produktu, který se získá v důsledku chemické reakce. Ve skutečnosti nejvíce reakce není ideální, to znamená, že praktický výnos výrobku je vždy méně teoretický. Pro výpočet účinnosti reakce je nutné najít procento výstupu produktu vzorcem: výstup (%) = (Praktický výstup / teoretický výstup) X100. Pokud je procento výstupu 90%, znamená to, že reakce je účinná o 90% a bylo investováno 10% činidel (nevstoupilo do reakce nebo nebyly připojeny).

Kroky

Část 1 z 3:

Najít složku klíčové reakce

jeden. Začněte S Vyvážená chemická rovnice. Chemická rovnice zahrnuje činidla (vlevo od známky rovnosti) a tvořené produkty (vpravo od znamení rovnosti). V některých úkolech je dána chemická rovnice a v jiných musí být napsána. Během chemické reakce nejsou atomy vytvořeny a ne zničeny, takže každý prvek by měl mít stejný počet atomů vlevo a vpravo od znamení rovnosti.

Například v důsledku kyslíku a glukózové reakce se vytvoří oxid uhličitý a kyslík: $6 Ó 2 + S_{6} {Ns}_{12} Ó_{6}$ $6O_ {2} + c_ {6} h _ {{12}} o_ {6}$ → $6 S Ó 2 + 6 {Ns}_{2} Ó$ $6CO_ {2} + 6H_ {2} o$
Na každé straně znamení rovnosti existují 6 atomů uhlíku (C), 12 atomů vodíku (H) a 18 atomů kyslíku (O). Rovnice je vyvážená.
Číst tento článek, Pokud je úkol potřebovat nezávisle napsat vyváženou rovnici.

Obrázek s názvem Pro podnikatelský grantový krok 14

2. Nalézt Molární hmotnost Každá zdrojová látka. Stanovte molární hmotnost každého atomu látky a potom molární hmoty započítávejte pro výpočet molární hmotnosti celé látky. Udělej to pro jednu molekulu činidla.

Například v jedné molekule kyslíku (

Ó 2

$O_ {2}$ ) Dva atomy kyslíku.

Molární hmotnost kyslíku je přibližně 16 g / mol (přesně se dívat na stůl MENDELEEEV).

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

Ó 2

$O_ {2}$ .

Molární hmotnost jiného činidla, glukózy (

S 6 H_{12} Ó_{6}

$C_ {6} h _ {{12}} o_ {6}$ ), rovno: (6 atomů uhlíku x 12 g / mol) + (12 atomů vodíku x 1 g / mol) + (6 atomů kyslíku x 16 g / mol) = 180 g / mol.

Obrázek s názvem Přijměte chyby a učit se z nich krok 18

3. Převést hmotnost každého činidla z gramů na počet molů. Nyní zvažte reakci, kterou budete držet. Zapište si masu každého činidla v gramech. Výsledná hodnota je rozdělena na molární hmotnost látky pro převod gramů do počtu molů.

Například jste užívali 40 g kyslíku a 25 g glukózy.

40 G

Ó 2

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

25g

S 6 {Ns}_{12} Ó_{6}

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

Obrázek s názvem proveďte trestní pozadí kontrolovat krok 13

4. Najít molární poměr činidel. Pamatujte si, že mol je hodnota, která je používána chemikem pro "počítání" molekul. Stanovili jste počet molekul každého výchozího materiálu. Rozdělte počet molů jednoho činidla počtem jiných molů, abyste našli molární poměr dvou činidel.

Užívali jste 1,25 molární kyslík a 0,139 mol glukózy. Molární poměr kyslíku a glukózy: 1,25 / 0,139 = 9. To znamená, že na 1 molekule glukózy se vyskytují 9 kyslíkové molekuly.

Obrázek s názvem Obhajeno proti vhodnému názvu nebo symbolů podobnosti Krok 15

Pět. Najděte optimální poměr činidel. Návrat do vyvážené rovnice, kterou jste zaznamenali dříve. S touto rovnicem můžete určit optimální poměr činidel, to znamená, že vztah, ve kterém budou obě látky vynaloženy současně.

Levá strana rovnice:

6 Ó 2 + S_{6} {Ns}_{12} Ó_{6}

$6O_ {2} + c_ {6} h _ {{12}} o_ {6}$ . To je 1 jedna molekula glukózy, vyskytují se 6 molekul kyslíku. Optimální poměr činidel: 6 kyslíku / 1 glukóza = 6.

Nezaměňují látky, které jsou v čísliteli a v denoteru denoteru. Pokud děláte kyslík na glukógu, a pak glukóza na kyslíku dostanete nesprávný výsledek.

Obrázek s názvem vytvořit rozpočet krok 9

6. Porovnejte poměry, abyste našli klíčovou složku reakce. V chemické reakci se jedním činidlem spotřebovává rychleji než ostatní. Takové klíčové činidlo určuje rychlost chemické reakce. Porovnejte dva poměry, které jste vypočítali, abyste našli klíčové činidlo:

Pokud je molární poměr větší než optimální, látka, která je v frakci numerátoru, příliš mnoho. V tomto případě je látka, která je v denoteru frakce klíčovým činidlem.

Pokud je molární poměr menší než optimální, látka, která je v frakci numerátoru, příliš málo a je to klíčovým činidlem.

V našem příkladu je molární poměr (kyslík / glukóza = 9) větší než optimální poměr (kyslík / glukóza = 6). Tudíž látka, která je v denomoteru (glukóza), je tedy klíčovým činidlem.

Část 2 z 3:

Vypočítat teoretický výstup produktu

jeden. Určete reakční produkty. Pravá strana chemické rovnice uvádí reakční produkty. Každý produkt má teoretický výstup, tj. Množství produktu, který se v případě ideální reakce vypne.

V našem příkladu je reakce dána $6 Ó 2 + S_{6} {Ns}_{12} Ó_{6}$ $6O_ {2} + c_ {6} h _ {{12}} o_ {6}$ → $6 S Ó 2 + 6 {Ns}_{2} Ó$ $6CO_ {2} + 6H_ {2} o$ . Správná část rovnice uvádí dva látky: oxid uhličitý a voda. Vypočítejte výstup oxidu uhličitého ( $S Ó 2$ $Co_ {2}$ ).

Obrázek s názvem Staňte se účetním krokem 10

2. Zaznamenejte počet klíčových činidel. Teoretický výtěžek produktu se rovná množství produktu, který se otevírá za ideálních podmínek. Pro výpočet teoretického výstupu začněte s počtem klíčového činidla (přečtěte si předchozí část).

V našem příkladu jste zjistili, že glukóza je klíčovým činidlem. Také jste vypočítali, že vzali 0,139 mol glukózy.

Obrázek s názvem Koupit akcie bez stepokrokrokrokruhu

3. Najděte poměr molekul produktu a činidla. Návrat na vyváženou rovnici. Rozdělte počet molekul produktu na počtu molekul na klíčové činidlo.

Vyvážená rovnice:

6 Ó 2 + S_{6} {Ns}_{12} Ó_{6}

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

6 S Ó 2 + 6 {Ns}_{2} Ó

$6CO_ {2} + 6H_ {2} o$ . Tak, 6 molekul produktu (plynný oxid uhličitý se podílí na reakci

S Ó 2

$Co_ {2}$ ) a 1 klíčová molekula činidla (glukóza)

S 6 {Ns}_{12} Ó_{6}

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

Poměr oxidu uhličitého a glukózy: 6/1 = 6. Jinými slovy, v důsledku reakce od 1 glukózové molekuly se získá 6 molekul oxidu uhličitého.

Obrázek s názvem Vypočítat ziskový krok 10

4. Vynásobte výsledný poměr podle množství činidla v molech. Takže obdržíte teoretický výstup produktu (v míle).

Vzali jste 0,139 mol glukózy a poměr oxidu uhličitého na glukózu je 6. Teoretický výtěžek oxidu uhličitého: (0,139 mol glukózy) x (6 mol oxidu uhličitého / 1 mol glukózy) = 0,834 mol dioxid uhličitý.

Obrázek s názvem Proveďte své vlastní daně Krok 18

Pět. Přijměte výsledek převést na gramy. Výsledný počet molů se násobí Molární hmotnost Produkt pro nalezení teoretického výstupu v gramech. Tato jednotka měření lze použít ve většině experimentech.

Například molární hmotnost CO₂ Přibližně 44 g / mol (molární hmotnost uhlíku ≈ 12 g / mol, molární hmotnost kyslíku ≈ 16 g / mol, tedy 12 + 16 + 16 = 44).

Vynásobte: 0,834 molo CO₂ X 44 g / mol CO₂ ≈ 36,7 g. Teoretický výnos produktu je 36,7 g CO₂.

Část 3 z 3:

Vypočítejte procento výstupu produktu

jeden. Vypočítat, jaké procento výstupu. Teoretický výkon naznačuje, že reakce dokonale prošla. Ve skutečnosti, ideální reakce se nestane: nežádoucí nečistoty a další nepředvídatelné problémy vedou k tomu, že část činidel není transformována do výrobku. Proto tři pojmy charakterizují výstup produktu, se používají v chemii:

Teoretický výkon je maximální množství produktu, který může mít za následek reakci.
Praktický výstup je skutečné množství produktu, jehož hmotnost je měřena na stupnicích.
Procento výstupu = (Praktický výstup / teoretický výstup) * 100%. Například, pokud je procento výstupu 50%, znamená to, že množství produktu je 50% teoreticky možné.

Obrázek s názvem Focus více ve třídě Krok 7

2. Napište praktický výstup produktu. Pokud jste provedli experiment sám, sbírejte reakční produkt a vážte ho na váhy, abyste ho našli. Pokud jste chemický úkol nebo experiment někoho jiného, bude poskytnut praktický výjezd.

Předpokládejme, že v důsledku reakce, kterou jste obdrželi 29 g CO₂.

Obrázek s názvem Snižte své studentské úvěrové platby krok 1

3. Rozdělte praktickou cestu ven do teoretického. Ujistěte se, že používáte stejnou měřicí jednotku pro obě hodnoty (obvykle gramy). Budu psát bez měrné jednotky.

Praktický výtěžek je 29 g a teoretický výtěžek je 36,7 g:

29 36, 7 = 0, 79

4. Výsledek vynásobte 100, abyste získali zájem. Takže vypočítáte procento produktu výstup produktu.

0,79 x 100 = 79, to znamená, že procento produktu produktu je 79%. Tak, v důsledku reakce ukázala 79% maximálního možného množství CO₂.

Tipy

Někteří studenti jsou zmateni procentem (množství praktického výstupu ve vztahu k teoretickému) s procentem chyby (jako praktický výstup se liší od teoretických). Vzorec pro výpočet procenta výstupu (procentuální výstup): (Praktický výstup / teoretický výstup) * 100%. Pro výpočet procentuální chyby v denominátoru tohoto vzorce musíte zaznamenávat rozdíl mezi praktickými a teoretickými výstupy.
Pokud máte zcela jiné výsledky, zkontrolujte jednotky měření. Pokud se praktický výstup liší od teoretického řádu nebo více, s největší pravděpodobností ve fázi výpočtů jste použili nesprávné měřicí jednotky. Opakujte výpočty a postupujte podle měrných jednotek.
Pokud je procento výstupu více než 100%, a jste si jisti ve správnosti výpočtů, produkt má nežádoucí nečistoty. Vyčistěte výrobek (například sušen nebo jej filtrujte) a znovu zvážte.