При повечето химически реакции, извършвани на практика в промишлеността и лабораториите, количеството на получения продукт е по-малко от теоретично очакваното количество. Това означава, че добивът от реакцията не е равен на 100%, тъй като общата маса на реагентите не е напълно превърната в продукти.
Това може да се случи поради няколко фактора, вижте най-често срещаните:
- Могат да възникнат паралелни реакции на тази, която желаем и в резултат на това част от един или и двата реагента се консумират, образувайки нежелани продукти;
- Реакцията може да е непълна, защото е обратима; по този начин част от образувания продукт отново се превръща в реагенти;
- По време на реакцията могат да възникнат загуби на продукт, например при използване на некачествени уреди или поради грешка на оператора.
Поради това е изключително важно да се знае реални доходи или добив от реакцията това може да се очаква при условията, при които се провежда реакцията. Добивът на реакцията е a процент от теоретично очаквания. За да направите това, трябва да следваме трите стъпки, изброени по-долу:
Вижте няколко примера за това как се извършва този вид изчисление:
1-ви пример: 2 g водороден газ (H2) с 16 g кислороден газ (O2), като се получават 14,4 g вода (H2О). Изчислете действителния добив от тази реакция. (Данни: Моларни маси: H2 = 2 g / mol; О2 = 32 g / mol; З.2O = 18 g / mol).
1-ва стъпка:
Трябва да напишем химическата реакция балансиран да се знае какъв е теоретичният добив на тази реакция:
2 часа2 + 1 O2 → 2 ч2О
2 mol 1 mol 2 mol
↓ ↓ ↓
2. 2g 1. 32g 2. 18 g
4g 32g 36g
Теоретично 4 g H2 реагира с 32 g О2, произвеждайки 36 g Н2О. Използвайки стойностите, дадени в упражнението, правим просто правило от три и намираме теоретичния добив. Това ще бъде направено в следващата стъпка.
2-ра стъпка:
Важно е да проверите дали някой от реагентите ограничава реакцията, тъй като ако изтече, реакцията ще спре, независимо колко излишък имате от другия реагент. За да знаете това, просто определете количеството продукт, което би се образувало от всеки от реагентите поотделно:
- До H2: - На O2:
4 g Н2 36 g Н232 g Н2 36 g Н2О
2 g Н2 х 16 g Н2 х
x = 2 g. 36 гр = 18 г вода x = 16 g. 36 гр = 18 г вода
4g 32g
Тъй като е дал еднакво количество произведена вода и на двамата, те реагират пропорционално и няма нито излишен реагент, нито ограничаващ реагент.
3-та стъпка:
Сега просто свържете теоретичния добив (18 g вода) с действителния добив, получен в реакцията, който е даден в изявлението (14 g вода):
Теоретичен добив 100%
реални доходи x
x = Действителен доход. 100%
Теоретичен добив
18 g 100% вода
14,4 g вода x
x = 14.4g. 100%
18g
x = 80%
Добивът от тази реакция е равен на 80%.
Но какво, ако знаехме какъв е процентният добив и искахме да разберем количеството маса на продукта, получено в реакцията? Следващият пример се занимава с това:
2-ри пример: В реакция на производство на амоняк (NH)3), 360 g водороден газ (H2) и достатъчно количество азотен газ (N2), генерирайки 20% добив. Каква е масата на получения амоняк? (Данни: Моларни маси: H2 = 2 g / mol; н2 = 28 g / mol; NH3 = 17 g / mol).
1-ва стъпка:
1 N2 + 3 Н2 → 2 NH3
1 mol 3 mol 2 mol
↓ ↓ ↓
1. 28 g 3. 2 g 2. 17 g
28 g 6 g 34 g
Нека вземем за референция само водородния газ, чиято маса, използвана в реакцията, е дадена в упражнението:
2-ра стъпка:
Тъй като изказването каза, че е използвано „Достатъчно количество азотен газ (N2)”, вече знаем, че няма излишен реагент.
Нека вземем за референция само водородния газ, чиято маса, използвана в реакцията, е дадена в упражнението:
6 g Н2 34 g NH3
360 g Н2 х
x = 360 g. 34 г. = 2040 g NH3
6 g
3-та стъпка:
Теоретичен добив 100%
x Процент добив
2040 g NH3 100%
х g NH3 20%
x = 2040 g. 20%
100%
х = 408 g NH3
Реакцията на 360 g водороден газ с 20% добив осигурява 408 g амонячен газ.
От Дженифър Фогаса
Завършва химия
Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/rendimento-uma-reacao.htm
