Πώς μπορεί κανείς να καθορίσει πόσο ένα μόριο παράγεται σε αντίδραση;

Προσδιορισμός της ποσότητας ενός μορίου που παράγεται σε μια αντίδραση, επίσης γνωστή ως απόδοση , περιλαμβάνει μερικά βασικά βήματα:

1. Ισορροπημένη χημική εξίσωση:

* Γράψτε την ισορροπημένη χημική εξίσωση για την αντίδραση. Αυτή η εξίσωση δείχνει τις ακριβείς στοιχειομετρικές αναλογίες αντιδραστηρίων και προϊόντων. Για παράδειγμα:

* N₂ (g) + 3H₂ (g) → 2nh₃ (g)

* Αυτή η εξίσωση δείχνει ότι 1 mole αζώτου αερίου αντιδρά με 3 γραμμομονείς αερίου υδρογόνου για να παράγουν 2 γραμμομορείς αερίου αμμωνίας.

2. Περιορισμός αντιδραστηρίου:

* Προσδιορίστε το περιοριστικό αντιδραστήριο. Αυτό είναι το αντιδραστήριο που καταναλώνεται πλήρως, περιορίζοντας την ποσότητα του προϊόντος που μπορεί να σχηματιστεί. Θα χρειαστεί να γνωρίζετε τις αρχικές ποσότητες κάθε αντιδραστηρίου (σε γραμμομοριακές ή γραμμάρια).

* Υπολογίστε τη θεωρητική απόδοση. Αυτή είναι η μέγιστη ποσότητα προϊόντος που μπορεί να σχηματιστεί με βάση την στοιχειομετρία της ισορροπημένης εξίσωσης και την ποσότητα του περιορισμού του αντιδραστηρίου.

3. Πραγματική απόδοση:

* Προσδιορίστε την πραγματική απόδοση Αυτή είναι η ποσότητα του προϊόντος που λαμβάνεται στην πραγματικότητα από το πείραμα. Μετράται με πειραματικά μέσα.

4. Ποσοστό απόδοσης:

* Υπολογίστε την απόδοση του ποσοστού Αυτό είναι ένα μέτρο της αποτελεσματικότητας της αντίδρασης και υπολογίζεται ως:

* ποσοστό απόδοσης =(πραγματική απόδοση / θεωρητική απόδοση) x 100%

Παράδειγμα:

Ας υποθέσουμε ότι αντιδράτε 10 γραμμάρια αερίου αζώτου (N₂) με 5 γραμμάρια αερίου υδρογόνου (H₂) για την παραγωγή αμμωνίας (NH₃).

1. Ισορροπημένη εξίσωση: N₂ (g) + 3H₂ (g) → 2nh₃ (g)

2. Περιορισμός αντιδραστηρίου:

* Μετατρέψτε τη μάζα κάθε αντιδραστηρίου σε moles (χρησιμοποιώντας μοριακή μάζα).

* Υπολογίστε τις γραμμομορείς του προϊόντος που μπορούν να σχηματιστούν από κάθε αντιδραστήριο χρησιμοποιώντας την αναλογία mole από την ισορροπημένη εξίσωση.

* Το αντιδραστήριο που παράγει το μικρότερο ποσό του προϊόντος είναι το περιοριστικό αντιδραστήριο.

3. Θεωρητική απόδοση:

* Χρησιμοποιήστε τις γραμμομορείς του περιορισμού του αντιδραστηρίου και της αναλογίας mole από την ισορροπημένη εξίσωση για να υπολογίσετε τη θεωρητική απόδοση της αμμωνίας σε moles.

* Μετατρέψτε τις γραμμομονείς της αμμωνίας σε γραμμάρια χρησιμοποιώντας τη μοριακή μάζα αμμωνίας.

4. Πραγματική απόδοση: Θα χρειαστεί να εκτελέσετε πειραματικά την αντίδραση και να μετρήσετε την ποσότητα της αμμωνίας που παράγεται.

5. Ποσοστό απόδοσης: Διαχωρίστε την πραγματική απόδοση με τη θεωρητική απόδοση και πολλαπλασιάστε κατά 100%.

Παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση:

* Ατελές αντιδράσεις: Ορισμένες αντιδράσεις ενδέχεται να μην ολοκληρωθούν, πράγμα που σημαίνει ότι ορισμένα αντιδραστήρια παραμένουν αδέσμευτα.

* πλευρικές αντιδράσεις: Άλλες αντιδράσεις μπορεί να εμφανιστούν ταυτόχρονα, καταναλώνοντας ορισμένα αντιδραστήρια και παράγοντας υποπροϊόντα.

* Απώλειες κατά τη διάρκεια της απομόνωσης: Κάποιο προϊόν μπορεί να χαθεί κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διαχωρισμού και καθαρισμού.

Σημαντική σημείωση:

* Εξασφαλίστε πάντα ότι η αντίδραση είναι ισορροπημένη πριν ξεκινήσετε τυχόν υπολογισμούς.

* Βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε τις σωστές μοριακές μάζες.

* Δώστε προσοχή σε μονάδες και μετατροπές.

* Η πραγματική απόδοση δεν μπορεί ποτέ να είναι μεγαλύτερη από τη θεωρητική απόδοση.