Ako vypočítať percento produktu produktu v chémii

V chémii je teoretický výťažok maximálne množstvo produktu, ktorý sa získa v dôsledku chemickej reakcie. V skutočnosti, väčšina reakcií nie je ideálna, to znamená, že praktický výťažok výrobku je vždy menej teoretický. Na výpočet účinnosti reakcie je potrebné nájsť percento výstupu produktu vzorcom: výstup (%) = (praktický výstup / teoretický výstup) x100. Ak je percento produkcie 90%, znamená to, že reakcia je účinná o 90%, a 10% reagencií bolo investovaných (nezadali do reakcie alebo nie sú pripojené).

Kroky

Časť 1 z 3:

Nájdite kľúčovú reakčnú zložku

jeden. Začnite podľa S Vyvážená chemická rovnica. Chemická rovnica obsahuje reagencie (vľavo od znamenania rovnosti) a vytvorili produkty (vpravo od znamenia rovnosti). V niektorých úlohách je chemická rovnica daná a v iných musí byť napísaná. Počas chemickej reakcie nie sú atómy nevytvorené a nie sú zničené, takže každý prvok by mal mať rovnaký počet atómov doľava a vpravo od znamenia rovnosti.

Napríklad v dôsledku reakcie kyslíka a glukózy sa vytvárajú oxid uhličitý a kyslík: $6 O 2 + C_{6} H_{12} O_{6}$ $6O_ {2} + C_ {6} h _ {{12}} O_ {6}$ → $6 C O 2 + 6 H_{2} O$ $6CO_ {2} + 6H_ {2} o$
Na každej strane znamenia rovnosti je 6 atómov uhlíka (c), 12 atómov vodíka (H) a 18 atómov kyslíka (O). Rovnica je vyvážená.
Čítať tento článok, Ak úloha potrebujete na nezávisle napísanie vyváženej rovnice.

Obrázok s názvom Použiť pre podnikateľský grant 14

2. Nájsť Molárna hmota Každá zdrojová látka. Určite molárnu hmotnosť každého atómu látky a potom preložte molárne hmotnosti, aby ste vypočítali molárnu hmotnosť celej látky. Urobte to pre jednu molekulu činidla.

Napríklad v jednej molekule kyslíka (

O 2

$O_ {2}$ ) Dva atómy kyslíka.

Molárna hmotnosť kyslíka je približne 16 g / mol (presne pozrieť na MendeleEV tabuľku).

2 atóm kyslíka x 16 g / mol = 32 g / mol

O 2

$O_ {2}$ .

Molárna hmotnosť iného činidla, glukózy (

C 6 H_{12} O_{6}

$C_ {6} h _ {{12}} o_ {6}$ ), Rovnaké: (6 atómov uhlíka x 12 g / mol) + (12 atómov vodíka X1 g / mol) + (6 atómov kyslíka x 16 g / mol) = 180 g / mol.

Obrázok s názvom Prijať chyby a naučiť sa z nich Krok 18

3. Konvertovať hmotnosť každého činidla z gramov na počet mólov. Teraz zvážte reakciu, ktorú budete držať. Zapíšte si hmotnosť každého činidla v gramoch. Výsledná hodnota je rozdelená do molárnej hmotnosti látky na prevod gramov do počtu mólov.

Napríklad ste trvali 40 g kyslíka a 25 g glukózy.

40 g

O 2

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

25g

C 6 H_{12} O_{6}

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

Obrázok s názvom Vykonajte trestný pozadie krok 13

4. Nájdite molárny pomer činidiel. Nezabudnite, že MOL je hodnota, ktorú používajú chemici pre "počítanie" molekúl. Určili ste počet molekúl každého východiskového materiálu. Rozdeľte počet mólov jedného činidla podľa počtu iných mólov, aby ste našli molárny pomer dvoch činidiel.

Vzal si 1,25 molárny kyslík a 0,139 mol glukózy. Molárny pomer kyslíka a glukózy: 1,25 / 0,139 = 9. To znamená, že na 1 glukózovej molekule sa vyskytuje 9 molekúl kyslíka.

Obrázok s názvom Defend proti vhodnosti mena alebo žiadostí o podobu Krok 15

päť. Nájdite optimálny pomer činidiel. Vráťte sa na vyváženú rovnicu, ktorú ste zaznamenali skôr. S touto rovnicou môžete určiť optimálny pomer činidiel, to znamená, že vzťah, v ktorom sa obe látky vynakladajú súčasne.

Ľavá strana rovnice:

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

$6O_ {2} + C_ {6} h _ {{12}} O_ {6}$ . To je 1 jedna molekula glukózy, vyskytujú sa 6 kyslíkových molekúl. Optimálny pomer reagencií: 6 kyslíka / 1 glukóza = 6.

Nezamieňajte látky, ktoré sú v čitateľovi a v označení denníka. Ak rozdelíte kyslík na glukóze, a potom glukóza na kyslíku, dostanete nesprávny výsledok.

Obrázok s názvom Vytvoriť rozpočet Krok 9

6. Porovnajte pomery, aby ste našli kľúčovú zložku reakcie. V chemickej reakcii sa jedno činidlo spotrebuje rýchlejšie ako ostatné. Takéto kľúčové činidlo určuje rýchlosť chemickej reakcie. Porovnajte dve pomery, ktoré ste vypočítali, aby ste našli kľúčové činidlo:

Ak je molárny pomer väčší ako optimálna látka, ktorá je v čitateľovi frakcie, príliš veľa. V tomto prípade je látka, ktorá je v denníku frakcie kľúčovým činidlom.

Ak je molárny pomer menší ako optimálna látka, ktorá je v čitateľovi frakcie, príliš málo a je to kľúčové činidlo.

V našom príklade je molárny pomer (kyslík / glukóza = 9) väčší ako optimálny pomer (kyslík / glukóza = 6). Látka, ktorá je v denomotéri (glukóza) označená, je kľúčovým činidlom.

Časť 2 z 3:

Vypočítajte teoretický výstup produktu

jeden. Určite reakčné produkty. Pravá strana chemickej rovnice vykazuje reakčné produkty. Každý výrobok má teoretický výstup, to znamená, že množstvo produktu, ktorý sa ukáže v prípade ideálnej reakcie.

V našom príklade je reakcia podávaná $6 O 2 + C_{6} H_{12} O_{6}$ $6O_ {2} + C_ {6} h _ {{12}} O_ {6}$ → $6 C O 2 + 6 H_{2} O$ $6CO_ {2} + 6H_ {2} o$ . Pravá časť rovnice uvádza dve látky: oxid uhličitý a vodu. Vypočítať výstup oxidu uhličitého ( $C O 2$ $CO_ {2}$ ).

Snímka s názvom Staňte sa účtovným krokom 10

2. Zaznamenajte počet kľúčových činidiel. Teoretický výťažok výrobku sa rovná množstvu výrobku, ktorý sa otvára v ideálnych podmienkach. Ak chcete vypočítať teoretický výstup, začnite s počtom kľúčových činidiel (prečítajte si predchádzajúcu časť).

V našom príklade ste zistili, že glukóza je kľúčovým činidlom. Tiež ste vypočítali, že vzali 0,139 mol glukózy.

Obrázok s názvom Kúpiť skladom bez stock brokera krok 2

3. Nájdite pomer produktov a reagenčných molekúl. Návrat na vyváženú rovnicu. Rozdeľte počet molekúl produktu na počtu kľúčových činidiel.

Vyvážená rovnica:

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

$6CO_ {2} + 6H_ {2} o$ . Tak, 6 molekúl produktu (reakcia oxid uhličitý

C O 2

$CO_ {2}$ ) a 1 kľúčová molekula činidla (glukóza

C 6 H_{12} O_{6}

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

Pomer oxidu uhličitého a glukózy: 6/1 = 6. Inými slovami, v dôsledku reakcie z 1 molekuly glukózy sa získa 6 molekúl oxidu uhličitého.

4. Vynásobte výsledný pomer množstvom činidla v móloch. Takže dostanete teoretický výstup produktu (v míľach).

Vzali ste 0,139 mol glukózy a pomer oxidu uhličitého na glukózu je 6. Výťažok teoretického oxidu uhličitého: (0,139 mol glukózy) X (6 mol oxidu uhličitého / 1 mol glukózy) = 0,834 mol oxidu uhličitého.

Obrázok s názvom Urobte si vlastné dane Krok 18

päť. Dostať výsledok previesť na grams. Výsledný počet moly sa množia Molárna hmota Produkt na nájdenie teoretického výstupu v gramoch. Táto jednotka merania môže byť použitá vo väčšine experimentov.

Napríklad molárna hmotnosť CO₂ Približne rovná 44 g / mol (molárna hmotnosť uhlíka ≈ 12 g / mol, molárna hmotnosť kyslíka ≈ 16 g / mol, preto 12 + 16 + 16 = 44).

Vynásobte: 0,834 molárny₂ X 44 g / mol CO₂ ≈ 36,7 g. Výťažok teoretického produktu je 36,7 g CO₂.

Časť 3 z 3:

Vypočítajte percento výstupu produktu

jeden. Vypočítajte aké percento výstupu. Teoretický výstup naznačuje, že reakcia dokonale prešla. V skutočnosti, ideálne reakcie sa nestane: nechcené nečistoty a iné nepredvídateľné problémy vedú k tomu, že časť činidiel nie je transformovaná do výrobku. Preto sa v chémii používajú tri koncepty, ktoré charakterizujú výstup produktu:

Teoretický výstup je maximálne množstvo produktu, ktorý môže viesť k reakcii.
Praktický výstup je reálne množstvo produktu, ktorých hmotnosť sa meria na stupnici.
Výstupné percento = (praktický výstup / teoretický výstup) * 100%. Napríklad, ak je percento výstupu 50%, znamená to, že množstvo produktu je 50% teoreticky možné.

2. Napíšte praktický výstup produktu. Ak ste vykonali experimentovať sami, zozbierajte reakčný produkt a zvážte ho na váhy, aby ste ho našli. Ak ste chemická úloha alebo experiment niekoho iného, bude mať praktický výjazd.

Predpokladajme, že v dôsledku reakcie, ktorú ste dostali 29 g CO₂.

Obrázok s názvom Znížiť vaše študentské úverové platby Krok 1

3. Rozdeľte praktickú cestu von na teoretické. Uistite sa, že používate rovnakú meraciu jednotku pre obe hodnoty (zvyčajne gramov). Budem zapísať bez meria.

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

29 36, 7 = 0, 79

4. Výsledok sa vynásobte 100, aby ste získali záujem. Takže vypočítate percento produktu produktu.

0,79 x 100 = 79, to znamená, percento produktu produktu je 79%. V dôsledku reakcie sa teda ukázalo, že 79% maximálneho možného množstva CO₂.

Tipy

Niektorí študenti sú zmätení percentom (množstvo praktického výjazdu vzhľadom na teoretické) s percentom chýb (ako praktický výstup sa líši od teoretického). Vzorec pre výpočet percentuálneho podielu produkcie (percentuálny výkon): (praktický výstup / teoretický výstup) * 100%. Ak chcete vypočítať percentuálnu chybu, v denominátore tohto vzorca musíte zaznamenať rozdiel medzi praktickými a teoretickými výstupmi.
Ak máte úplne iné výsledky, skontrolujte jednotky merania. Ak sa praktický výstup líši od teoretického poradia alebo viac, s najväčšou pravdepodobnosťou, v štádiu výpočtov, ste použili nesprávne meracie jednotky. Opakujte výpočty a postupujte podľa jednotiek merania.
Ak je percento produkcie viac ako 100%, a ste presvedčení o správnosti výpočtov, výrobok má nežiaduce nečistoty. Vyčistite produkt (napríklad sušené alebo filtrujete) a potom znova zvážte.