반응 수율. 화학 반응의 수율

산업 및 실험실에서 실제로 수행되는 대부분의 화학 반응에서 얻은 제품의 양은 이론적으로 예상되는 양보다 적습니다. 이는 반응물의 총 질량이 완전히 생성물로 전환되지 않았기 때문에 반응 수율이 100 %가 아님을 의미합니다.

이것은 여러 요인으로 인해 발생할 수 있습니다. 가장 일반적인 사항을 참조하십시오.

• 우리가 원하는 것에 대한 병렬 반응이 발생할 수 있으며, 이에 따라 반응물 중 하나 또는 둘 모두의 일부가 소비되어 바람직하지 않은 생성물을 형성합니다.
• 가역적이므로 반응이 불완전 할 수 있습니다. 따라서 형성된 생성물의 일부는 다시 반응물로 전환됩니다.
• 품질이 낮은 기기를 사용하거나 작업자의 실수로 인해 반응 중에 제품 손실이 발생할 수 있습니다.

따라서 다음을 아는 것이 명백히 중요합니다. 실수 또는 반응 수율 이는 반응이 수행되는 조건에서 예상 할 수 있습니다. 반응 수율은 이론적으로 예상되는 비율. 이렇게하려면 아래 나열된 세 단계를 따라야합니다.

이러한 유형의 계산이 수행되는 방법에 대한 몇 가지 예를 참조하십시오.

첫 번째 예 : 수소 가스 2g (H₂) 16g의 산소 가스 (O₂), 14.4g의 물 (H₂영형). 이 반응의 실제 수율을 계산하십시오. (데이터: 몰 질량: H₂ = 2g / mol; 영형₂ = 32g / mol; H₂O = 18g / mol).

1 단계 :

우리는 화학 반응을 써야합니다 균형이 잡힌 이 반응의 이론적 수율이 무엇인지 알기 위해 :

2 시간₂ + 1O₂ → 2 시간₂영형
2 몰 1 몰 2 몰
↓ ↓ ↓
2. 2g 1. 32g 2. 18g
4g 32g 36g

이론적으로 H 4g₂ 32g의 O와 반응_2, 36g의 H 생산₂영형. 연습에서 주어진 값을 사용하여 간단한 규칙 3을 만들고 이론적 수율을 찾습니다. 이것은 다음 단계에서 수행됩니다.

2 단계 :

반응물이 반응을 제한하고 있는지 확인하는 것이 중요합니다. 왜냐하면 그것이 다 떨어지면 다른 반응물이 얼마나 과도하게 남아 있는지에 관계없이 반응이 중지되기 때문입니다. 이를 알기 위해서는 각 시약에 의해 개별적으로 형성 될 제품의 양을 결정하십시오.

-H로₂:-O에게₂:
H 4g₂ H 36g_2­H 32g₂ H 36g_2­영형
H 2g₂ x 16g의 H₂ 엑스

x = 2g. 36g = 물 18g x = 16g. 36g = 물 18g
4g 32g

양측 모두에 동일한 양의 물을 공급하므로 비례 적으로 반응하며 과잉 시약이나 제한 시약이 없습니다.

3 단계 :

이제 이론적 수율 (물 18g)을 반응에서 얻은 실제 수율 (물 14g)과 연관 시키십시오.

이론적 수율 100 %
실질 소득 x
x = 실제 수입. 100%
이론적 수율

100 % 물 18g
물 14.4g x
x = 14.4g. 100%
18g
x = 80 %

이 반응의 수율은 80 %였다.

그러나 수율이 얼마인지 알고 반응에서 얻은 생성물의 질량을 알고 싶다면 어떨까요? 다음 예제는 이것을 다룹니다.

두 번째 예 : 암모니아 (NH) 생성 반응에서₃), 360g의 수소 가스가 반응 (H₂) 및 충분한 양의 질소 가스 (N₂), 20 % 수율을 생성합니다. 얻은 암모니아의 질량은 얼마입니까? (데이터: 몰 질량: H₂ = 2g / mol; 엔₂ = 28g / mol; NH₃ = 17g / mol).

1 단계 :

1N₂ + 3 시간₂ → 2 NH₃
1 몰 3 몰 2 몰
↓ ↓ ↓
1. 28g 3. 2g 2. 17g
28g 6g 34g

반응에 사용 된 질량이 연습에서 주어진 수소 가스만을 참고로합시다.

2 단계 :

발화가 사용되었다고 말했기 때문에 “충분한 양의 질소 가스 (N₂)”, 우리는 이미 여분의 시약이 없다는 것을 알고 있습니다.

반응에 사용 된 질량이 연습에서 주어진 수소 가스만을 참고로합시다.

H 6g₂ NH 34g₃
H 360g₂ 엑스
x = 360 지. 34 지 = NH 2040g₃
6g

3 단계 :

이론적 수율 100 %
x 수익률
NH 2040g₃ 100%
NH xg₃ 20%
x = 2040 지. 20%
100%
x = NH 408g₃

360g의 수소 가스와 20 % 수율의 반응은 408g의 암모니아 가스를 제공합니다.

작성자: Jennifer Fogaça
화학 전공

출처: 브라질 학교- https://brasilescola.uol.com.br/quimica/rendimento-uma-reacao.htm