एक प्रतिक्रिया की उपज। एक रासायनिक प्रतिक्रिया की उपज

उद्योगों और प्रयोगशालाओं में व्यवहार में की जाने वाली अधिकांश रासायनिक प्रतिक्रियाओं में, प्राप्त उत्पाद की मात्रा सैद्धांतिक रूप से अपेक्षित मात्रा से कम होती है। इसका मतलब है कि प्रतिक्रिया उपज 100% के बराबर नहीं है, क्योंकि अभिकारकों का कुल द्रव्यमान पूरी तरह से उत्पादों में परिवर्तित नहीं हुआ है।

यह कई कारकों के कारण हो सकता है, सबसे आम देखें:

• हम जो चाहते हैं, उसके समानांतर प्रतिक्रियाएं हो सकती हैं और परिणामस्वरूप, एक या दोनों अभिकारकों का एक हिस्सा उपभोग किया जाता है, जिससे अवांछनीय उत्पाद बनते हैं;
• प्रतिक्रिया अधूरी हो सकती है क्योंकि यह प्रतिवर्ती है; इस प्रकार, गठित उत्पाद का हिस्सा फिर से अभिकारकों में परिवर्तित हो जाता है;
• प्रतिक्रिया के दौरान उत्पाद का नुकसान हो सकता है, जैसे खराब गुणवत्ता वाले उपकरणों का उपयोग करते समय या ऑपरेटर की त्रुटि के कारण।

इस प्रकार, यह जानना स्पष्ट रूप से महत्वपूर्ण है वास्तविक आय या प्रतिक्रिया उपज जिसकी उन परिस्थितियों में अपेक्षा की जा सकती है जिनके तहत प्रतिक्रिया की जाती है। प्रतिक्रिया उपज है a सैद्धांतिक रूप से अपेक्षित प्रतिशत. ऐसा करने के लिए, हमें नीचे सूचीबद्ध तीन चरणों का पालन करना होगा:

इस प्रकार की गणना कैसे की जाती है, इसके कुछ उदाहरण देखें:

पहला उदाहरण: 2 ग्राम हाइड्रोजन गैस (H₂) 16 ग्राम ऑक्सीजन गैस (O .) के साथ₂), 14.4 ग्राम पानी (H .) का उत्पादन करता है₂ओ)। इस प्रतिक्रिया की वास्तविक उपज की गणना करें। (डेटा: मोलर मास: एच₂ = 2 ग्राम/मोल; हे₂ = ३२ ग्राम/मोल; एच₂ओ = 18 ग्राम/मोल)।

पहला चरण:

हमें रासायनिक अभिक्रिया लिखनी है संतुलित यह जानने के लिए कि इस प्रतिक्रिया की सैद्धांतिक उपज क्या है:

2 घंटे₂ +1 ओ₂ → 2 एच₂हे
२ मोल १ मोल २ मोल
↓ ↓ ↓
2. 2जी 1. 32जी 2. १८ ग्राम
4जी 32जी 36जी

सैद्धांतिक रूप से, 4 ग्राम एच₂ 32 ग्राम O. के साथ अभिक्रिया की_2, 36 ग्राम एच. का उत्पादन₂ओ अभ्यास में दिए गए मूल्यों का उपयोग करते हुए, हम तीन का एक सरल नियम बनाते हैं और सैद्धांतिक उपज पाते हैं। यह अगले चरण में किया जाएगा।

दूसरा चरण:

यह जांचना महत्वपूर्ण है कि क्या कोई अभिकारक प्रतिक्रिया को सीमित कर रहा है, क्योंकि यदि यह समाप्त हो जाता है, तो प्रतिक्रिया रुक जाएगी, भले ही अन्य अभिकारक के पास कितना अधिक हो। यह जानने के लिए, प्रत्येक अभिकर्मक द्वारा अलग-अलग बनने वाले उत्पाद की मात्रा निर्धारित करें:

- H के लिए₂:- ओ को₂:
एच. का 4 ग्राम₂ एच. के ३६ ग्राम_2­३२ ग्राम एच₂ एच. के ३६ ग्राम_2­हे
2 ग्राम एच₂ एक्स 16 जी एच₂ एक्स

एक्स = 2 जी. 36 ग्राम = 18 ग्राम पानी एक्स = 16 ग्रा. 36 ग्राम = 18 ग्राम पानी
4जी 32जी

चूंकि इसने दोनों को समान मात्रा में पानी दिया, इसलिए वे आनुपातिक रूप से प्रतिक्रिया करते हैं और न तो अतिरिक्त अभिकर्मक होता है और न ही अभिकर्मक सीमित होता है।

तीसरा चरण:

अब, केवल सैद्धांतिक उपज (18 ग्राम पानी) को प्रतिक्रिया में प्राप्त वास्तविक उपज से संबंधित करें, जो कि कथन (14 ग्राम पानी) में दिया गया था:

सैद्धांतिक उपज 100%
वास्तविक आय x
एक्स = वास्तविक आय। 100%
सैद्धांतिक उपज

18 ग्राम 100% पानी
१४.४ ग्राम पानी x
एक्स = १४.४ ग्राम 100%
१८ ग्राम
एक्स = 80%

इस प्रतिक्रिया की उपज 80% के बराबर थी।

लेकिन क्या होगा अगर हम जानते हैं कि प्रतिशत उपज क्या है और हम प्रतिक्रिया में प्राप्त उत्पाद के द्रव्यमान की मात्रा का पता लगाना चाहते हैं? अगला उदाहरण इससे संबंधित है:

दूसरा उदाहरण: एक अमोनिया (एनएच) उत्पादन प्रतिक्रिया में₃), 360 ग्राम हाइड्रोजन गैस (H .)₂) और पर्याप्त मात्रा में नाइट्रोजन गैस (N .)₂), 20% उपज पैदा कर रहा है। अमोनिया का द्रव्यमान कितना प्राप्त हुआ? (डेटा: मोलर मास: एच₂ = 2 ग्राम/मोल; नहीं₂ = 28 ग्राम/मोल; राष्ट्रीय राजमार्ग₃ = 17 ग्राम/मोल)।

पहला चरण:

1 नहीं₂ + 3 एच₂ → 2 एनएच₃
1 मोल 3 मोल 2 मोल
↓ ↓ ↓
1. 28 ग्राम 3. २ ग्राम २. १७ ग्राम
28 ग्राम 6 ग्राम 34 ग्राम

आइए संदर्भ के रूप में केवल हाइड्रोजन गैस लें, जिसका द्रव्यमान प्रतिक्रिया में प्रयोग किया गया था अभ्यास में दिया गया था:

दूसरा चरण:

चूंकि उच्चारण ने कहा कि इसका इस्तेमाल किया गया था "पर्याप्त मात्रा में नाइट्रोजन गैस (N .)₂)”, हम पहले से ही जानते हैं कि कोई अतिरिक्त अभिकर्मक नहीं है।

आइए संदर्भ के रूप में केवल हाइड्रोजन गैस लें, जिसका द्रव्यमान प्रतिक्रिया में प्रयोग किया गया था अभ्यास में दिया गया था:

एच. का ६ ग्राम₂ NH. के 34 ग्राम₃
३६० ग्राम एच₂ एक्स
एक्स = 360 ग्रा. 34 ग्राम = NH. का 2040 ग्राम₃
6 ग्राम

तीसरा चरण:

सैद्धांतिक उपज 100%
x प्रतिशत उपज
NH. का 2040 ग्राम₃ 100%
एनएच का एक्स जी x₃ 20%
एक्स = 2040 ग्रा. 20%
100%
x = ४०८ ग्राम NH₃

20% उपज के साथ 360g हाइड्रोजन गैस की प्रतिक्रिया से 408g अमोनिया गैस मिलती है।

जेनिफर फोगाका द्वारा
रसायन विज्ञान में स्नातक

स्रोत: ब्राजील स्कूल - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/rendimento-uma-reacao.htm