ผลผลิตของปฏิกิริยา ผลผลิตของปฏิกิริยาเคมี

ในปฏิกิริยาเคมีส่วนใหญ่ที่ปฏิบัติจริงในอุตสาหกรรมและห้องปฏิบัติการ ปริมาณของผลิตภัณฑ์ที่ได้รับจะน้อยกว่าปริมาณที่คาดไว้ในทางทฤษฎี ซึ่งหมายความว่าผลผลิตของปฏิกิริยาไม่เท่ากับ 100% เนื่องจากมวลรวมของสารตั้งต้นยังไม่ได้แปลงเป็นผลิตภัณฑ์อย่างสมบูรณ์

สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้จากหลายปัจจัย ดูที่พบบ่อยที่สุด:

• ปฏิกิริยาขนานกับปฏิกิริยาที่เราต้องการสามารถเกิดขึ้นได้ และด้วยเหตุนี้ ส่วนหนึ่งของสารตั้งต้นหนึ่งหรือทั้งสองจึงถูกใช้ไป ทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่ไม่พึงประสงค์
• ปฏิกิริยาอาจไม่สมบูรณ์เพราะสามารถย้อนกลับได้ ดังนั้นส่วนหนึ่งของผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นจะถูกแปลงเป็นสารตั้งต้นอีกครั้ง
• การสูญเสียผลิตภัณฑ์อาจเกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยา เช่น เมื่อใช้เครื่องใช้คุณภาพต่ำหรือเนื่องจากข้อผิดพลาดของผู้ปฏิบัติงาน

ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องรู้ว่า know รายได้จริง หรือ ผลผลิตปฏิกิริยา ที่สามารถคาดหวังได้ภายใต้สภาวะที่เกิดปฏิกิริยา ผลผลิตปฏิกิริยาคือ a เปอร์เซ็นต์ของการคาดการณ์ทางทฤษฎี. ในการดำเนินการนี้ เราต้องปฏิบัติตามสามขั้นตอนด้านล่าง:

ดูตัวอย่างวิธีการคำนวณประเภทนี้:

ตัวอย่างที่ 1: ก๊าซไฮโดรเจน 2 กรัม (H

₂) ด้วยก๊าซออกซิเจน 16 กรัม (O₂) ผลิตน้ำได้ 14.4 กรัม (H₂อ.) คำนวณผลตอบแทนที่แท้จริงของปฏิกิริยานี้ (ข้อมูล: มวลโมลาร์: H₂ = 2 กรัม/โมล; โอ₂ = 32 กรัม/โมล; โฮ₂O = 18 กรัม/โมล)

ขั้นตอนที่ 1:

เราต้องเขียนปฏิกิริยาเคมี สมดุล เพื่อให้รู้ว่าผลลัพธ์ทางทฤษฎีของปฏิกิริยานี้คืออะไร:

2 ชั่วโมง₂ +1 โอ₂ → 2 ชั่วโมง₂โอ
2 โมล 1 โมล 2 โมล
↓ ↓ ↓
2. 2ก. 1 32กรัม2 18 กรัม
4g 32g 36g

ในทางทฤษฎี H. 4 กรัม₂ ทำปฏิกิริยากับ O. 32 กรัม_2, ผลิต 36 กรัม H₂โอ. โดยใช้ค่าที่กำหนดไว้ในแบบฝึกหัด เราสร้างกฎง่ายๆ สามข้อและหาผลลัพธ์ทางทฤษฎี นี้จะทำในขั้นตอนต่อไป

ขั้นตอนที่ 2:

สิ่งสำคัญคือต้องตรวจสอบว่ามีสารตั้งต้นตัวใดที่จำกัดปฏิกิริยาไว้ เพราะถ้าหมด ปฏิกิริยาจะหยุด ไม่ว่าคุณจะยังมีสารตั้งต้นอีกตัวหนึ่งเหลืออยู่มากเพียงใด หากต้องการทราบสิ่งนี้ เพียงกำหนดปริมาณของผลิตภัณฑ์ที่จะก่อตัวขึ้นโดยรีเอเจนต์แต่ละชนิดแยกกัน:

- สู่ H₂: - สู่ O₂:
H. 4 กรัม₂ H. 36 กรัม_2­H. 32 กรัม₂ H. 36 กรัม_2­โอ
Hg 2 กรัม₂ x 16 กรัม H₂ x

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

x = 2 กรัม 36 กรัม = น้ำ 18 กรัม x = 16 กรัม 36 กรัม = น้ำ 18 กรัม
4g 32g

เนื่องจากให้ปริมาณน้ำที่ผลิตได้เท่ากันสำหรับทั้งสอง พวกมันจึงทำปฏิกิริยาตามสัดส่วนและไม่มีสารตัวกระทำมากเกินไปหรือตัวทำปฏิกิริยาที่จำกัด

ขั้นตอนที่ 3:

ทีนี้ แค่เชื่อมโยงผลผลิตทางทฤษฎี (น้ำ 18 กรัม) กับผลผลิตจริงที่ได้จากปฏิกิริยาซึ่งได้รับในข้อความ (น้ำ 14 กรัม):

ผลผลิตทางทฤษฎี 100%
รายได้จริง x
x = รายได้จริง. 100%
ผลผลิตทางทฤษฎี

น้ำเปล่า 100% 18 กรัม
น้ำ 14.4 กรัม x
x = 14.4ก. 100%
18g
x = 80%

ผลผลิตของปฏิกิริยานี้เท่ากับ 80%

แต่ถ้าเรารู้ว่าผลผลิตเป็นเปอร์เซ็นต์และเราต้องการหาปริมาณมวลของผลิตภัณฑ์ที่ได้จากปฏิกิริยาอย่างไร ตัวอย่างต่อไปเกี่ยวข้องกับสิ่งนี้:

ตัวอย่างที่ 2: ในปฏิกิริยาการผลิตแอมโมเนีย (NH)₃), ก๊าซไฮโดรเจน 360 กรัม (H₂) และก๊าซไนโตรเจนในปริมาณที่เพียงพอ (N₂) ให้ผลตอบแทน 20% ได้มวลแอมโมเนียเท่าไหร่? (ข้อมูล: มวลโมลาร์: H₂ = 2 กรัม/โมล; นู๋₂ = 28 กรัม/โมล; NH₃ = 17 กรัม/โมล)

ขั้นตอนที่ 1:

1 ยังไม่มี₂ + 3 ชั่วโมง₂ → 2 NH₃
1 โมล 3 โมล 2 โมล
↓ ↓ ↓
1. 28 กรัม 3 2 ก. 2 17 กรัม
28 ก. 6 ก. 34 ก

มาอ้างอิงเฉพาะก๊าซไฮโดรเจนซึ่งมวลที่ใช้ในปฏิกิริยาได้รับในแบบฝึกหัด:

ขั้นตอนที่ 2:

เนื่องด้วยวาจาบอกว่ามันใช้ “ก๊าซไนโตรเจนในปริมาณที่เพียงพอ (N₂)”, เรารู้อยู่แล้วว่าไม่มีรีเอเจนต์ส่วนเกิน

มาอ้างอิงเฉพาะก๊าซไฮโดรเจนซึ่งมวลที่ใช้ในปฏิกิริยาได้รับในแบบฝึกหัด:

H. 6 กรัม₂ NH. 34 กรัม₃
H. 360 กรัม₂ x
x = 360 กรัม 34 กรัม = NH. 2040 กรัม₃
6 กรัม

ขั้นตอนที่ 3:

ผลผลิตทางทฤษฎี 100%
x เปอร์เซ็นต์ผลตอบแทน
NH. 2040 กรัม₃ 100%
x g ของ NH₃ 20%
x = 2040 กรัม 20%
100%
x = 408 กรัมของ NH₃

ปฏิกิริยาของก๊าซไฮโดรเจน 360 กรัมที่มีผลผลิต 20% จะให้ก๊าซแอมโมเนีย 408 กรัม

โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี

คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:

โฟกาซ่า, เจนนิเฟอร์ โรชา วาร์กัส "ผลผลิตของปฏิกิริยา"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/rendimento-uma-reacao.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.