Lielākajā daļā ķīmisko reakciju, ko praksē veic rūpniecībā un laboratorijās, iegūtā produkta daudzums ir mazāks par teorētiski gaidīto. Tas nozīmē, ka reakcijas iznākums nav vienāds ar 100%, jo kopējā reaģentu masa nav pilnībā pārvērsta produktos.
Tas var notikt vairāku faktoru dēļ, skatiet visbiežāk sastopamos:
- Var rasties paralēlas reakcijas uz vēlamo, un tā rezultātā tiek patērēta viena vai abu reaģentu daļa, veidojot nevēlamus produktus;
- Reakcija var būt nepilnīga, jo tā ir atgriezeniska; tādējādi daļa izveidotā produkta atkal tiek pārveidota par reaģentiem;
- Produkta zudumi var rasties reakcijas laikā, piemēram, lietojot sliktas kvalitātes ierīces vai operatora kļūdas dēļ.
Tādējādi ir īpaši svarīgi zināt reālie ienākumi vai reakcijas iznākums to var sagaidīt apstākļos, kādos notiek reakcija. Reakcijas iznākums ir a procentuāli no teorētiski gaidītā. Lai to izdarītu, mums ir jāveic trīs tālāk uzskaitītās darbības:
Skatiet dažus piemērus, kā tiek veikts šāda veida aprēķins:
1. piemērs:
2 g ūdeņraža gāzes (H2) ar 16 g skābekļa gāzes (O2), iegūstot 14,4 g ūdens (H2O). Aprēķiniet faktisko šīs reakcijas iznākumu. (Dati: molārās masas: H2 = 2 g / mol; O2 = 32 g / mol; H2O = 18 g / mol).1. solis:
Mums ir jāuzraksta ķīmiskā reakcija līdzsvarots zināt šīs reakcijas teorētisko iznākumu:
2 stundas2 + 1 O2 → 2 H2O
2 mol 1 mol 2 mol
↓ ↓ ↓
2. 2g 1. 32g 2. 18 g
4g 32g 36g
Teorētiski 4 g H2 reaģēja ar 32 g O2, iegūstot 36 g H2O. Izmantojot uzdevumā dotās vērtības, mēs izveidojam vienkāršu noteikumu no trim un atrodam teorētisko ienesīgumu. Tas tiks izdarīts nākamajā solī.
2. solis:
Ir svarīgi pārbaudīt, vai kāds no reaģentiem ierobežo reakciju, jo, ja tas beigsies, reakcija tiks pārtraukta, neatkarīgi no tā, cik daudz jums vēl ir pārējā reaģenta. Lai to uzzinātu, vienkārši nosakiet produkta daudzumu, ko veidotu katrs reaģents atsevišķi:
- Uz H2: - Uz O2:
4 g H2 36 g H232 g H2 36 g H2O
2 g H2 x 16 g H2 x
Nepārtrauciet tūlīt... Pēc reklāmas ir vairāk;)
x = 2 g 36 g = 18 g ūdens x = 16 g 36 g = 18 g ūdens
4g 32g
Tā kā tas abiem radīja vienādu saražotā ūdens daudzumu, viņi reaģē proporcionāli un nav ne reaģenta pārpalikuma, ne ierobežojošā reaģenta.
3. solis:
Tagad tikai saistiet teorētisko iznākumu (18 g ūdens) ar faktisko reakcijā iegūto iznākumu, kas norādīts paziņojumā (14 g ūdens):
Teorētiskā raža 100%
reālie ienākumi x
x = Faktiskie ienākumi. 100%
Teorētiskā raža
18 g 100% ūdens
14,4 g ūdens x
x = 14,4 g. 100%
18g
x = 80%
Šīs reakcijas iznākums bija vienāds ar 80%.
Bet kā būtu, ja mēs zinātu, kāds ir procentuālais raža, un mēs vēlētos uzzināt reakcijā iegūtā produkta masas daudzumu? Nākamais piemērs attiecas uz šo:
2. piemērs: Amonjaka (NH) ražošanas reakcijā3), 360 g ūdeņraža gāzes (H2) un pietiekamu daudzumu slāpekļa gāzes (N2), radot 20% ražu. Kāda bija iegūtā amonjaka masa? (Dati: molārās masas: H2 = 2 g / mol; N2 = 28 g / mol; NH3 = 17 g / mol).
1. solis:
1 N2 + 3 H2 → 2 NH3
1 mol 3 mol 2 mol
↓ ↓ ↓
1. 28 g 3. 2 g 2. 17 g
28 g 6 g 34 g
Par atsauci ņemsim tikai ūdeņraža gāzi, kuras reakcijā izmantotā masa tika dota uzdevumā:
2. solis:
Tā kā izteiciens teica, ka tas tika izmantots “Pietiekams daudzums slāpekļa gāzes (N2)”, mēs jau zinām, ka nav reaģenta pārpalikuma.
Par atsauci ņemsim tikai ūdeņraža gāzi, kuras reakcijā izmantotā masa tika dota uzdevumā:
6 g H2 34 g NH3
360 g H2 x
x = 360 g. 34 g = 2040 g NH3
6 g
3. solis:
Teorētiskā raža 100%
x Procentuālā raža
2040 g NH3 100%
x g NH3 20%
x = 2040 g. 20%
100%
x = 408 g NH3
360g ūdeņraža gāzes reakcija ar 20% ražu nodrošina 408g amonjaka gāzes.
Autore Jennifer Fogaça
Beidzis ķīmiju
Vai vēlaties atsaukties uz šo tekstu skolas vai akadēmiskajā darbā? Skaties:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Reakcijas iznākums"; Brazīlijas skola. Pieejams: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/rendimento-uma-reacao.htm. Piekļuve 2021. gada 27. jūnijam.
