反応の収率。 化学反応の収率

産業界や研究所で実際に行われているほとんどの化学反応では、得られる生成物の量は理論的に予想される量よりも少なくなります。 これは、反応物の総質量が完全に生成物に変換されていないため、反応収率が100％に等しくないことを意味します。

これはいくつかの要因が原因で発生する可能性があります。最も一般的なものを参照してください。

• 必要な反応と並行して反応が発生する可能性があり、その結果、反応物の一方または両方の一部が消費され、望ましくない生成物が形成されます。
• 可逆的であるため、反応が不完全な場合があります。 したがって、形成された生成物の一部は再び反応物に変換されます。
• 品質の悪い機器を使用している場合やオペレーターのミスなどにより、反応中に製品の損失が発生する可能性があります。

したがって、を知ることは明らかに重要です。 実質所得 または 反応収率 これは、反応が行われる条件下で期待できます。 反応収率は 理論的に期待されるパーセンテージ. これを行うには、以下の3つの手順に従う必要があります。

このタイプの計算がどのように実行されるかの例をいくつか参照してください。

最初の例： 水素ガス2g（H₂）16gの酸素ガス（O₂）、14.4 gの水を生成します（H₂O）。 この反応の実際の収率を計算します。 （データ：モル質量：H₂ = 2 g / mol; O₂ = 32 g / mol; H₂O = 18 g / mol）。

最初のステップ：

私たちは化学反応を書かなければなりません バランスの取れた この反応の理論的収率が何であるかを知るために：

2時間₂ + 1 O₂ →2H₂O
2 mol 1 mol 2 mol
↓ ↓ ↓
2. 2g1。 32g2。 18グラム
4g 32g 36g

理論的には、4gのH₂ 32gのOと反応した_2, 36gのHを生成₂O。 演習で与えられた値を使用して、3つの単純なルールを作成し、理論上の収量を見つけます。 これは次のステップで行われます。

2番目のステップ：

反応物のいずれかが反応を制限しているかどうかを確認することが重要です。反応がなくなると、他の反応物がどれだけ過剰にあるかに関係なく、反応が停止するためです。 これを知るには、各試薬によって別々に形成される生成物の量を決定するだけです。

-Hへ₂：-Oへ₂:
4gのH₂ 36gのH_2­32gのH₂ 36gのH_2­O
2gのH₂ x 16 g H₂ バツ

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x = 2g。 36g = 水18g x = 16グラム。 36g = 水18g
4g 32g

両方に同じ量の水が生成されるため、それらは比例して反応し、過剰な試薬も制限試薬もありません。

3番目のステップ：

ここで、理論収量（18 gの水）を、ステートメント（14 gの水）で与えられた反応で得られた実際の収量と関連付けるだけです。

理論収率100％
実質所得x
x = 実際の収入。 100%
理論収量

100％水18g
水14.4g x
x = 14.4g。 100%
18g
x = 80％

この反応の収率は80％に等しかった。

しかし、収率が何パーセントであるかを知っていて、反応で得られた生成物の質量の量を知りたい場合はどうでしょうか？ 次の例はこれを扱います：

2番目の例： アンモニア（NH）生成反応₃）、360 gの水素ガス（H₂）および十分な量の窒素ガス（N₂）、20％の収率を生成します。 得られたアンモニアの質量はどのくらいでしたか？ （データ：モル質量：H₂ = 2 g / mol; N₂ = 28 g / mol; NH₃ = 17 g / mol）。

最初のステップ：

1 N₂ + 3 H₂ →2NH₃
1 mol 3 mol 2 mol
↓ ↓ ↓
1. 28 g3。 2 g2。 17g
28 g 6 g 34 g

参考として、反応に使用された質量が演習で与えられた水素ガスのみを取り上げましょう。

2番目のステップ：

発話はそれが使用されたと言ったので 「十分な量の窒素ガス（N₂)”, 過剰な試薬がないことはすでにわかっています。

参考として、反応に使用された質量が演習で与えられた水素ガスのみを取り上げましょう。

6gのH₂ NH34g₃
360gのH₂ バツ
x = 360g。 34 g = 2040gのNH₃
6 g

3番目のステップ：

理論収率100％
x歩留まり
2040gのNH₃ 100%
xgのNH₃ 20%
x = 2040g。 20%
100%
x = 408gのNH₃

360gの水素ガスを20％の収率で反応させると、408gのアンモニアガスが得られます。

ジェニファー・フォガサ
化学を卒業

学校や学業でこのテキストを参照しますか？ 見てください：

FOGAÇA、ジェニファー・ロシャ・バルガス。 "反応の収率"; ブラジルの学校. で利用可能： https://brasilescola.uol.com.br/quimica/rendimento-uma-reacao.htm. 2021年6月27日にアクセス。