Задаволены

• Крок
• Частка 1 з 2: Вызначэнне абмежавальнага рэагента
• Частка 2 з 2: Вызначэнне тэарэтычнага ўраджаю

Тэарэтычны выхад - гэта тэрмін, які выкарыстоўваецца ў хіміі для максімальнай колькасці рэчыва, якое вы чакаеце ад хімічнай рэакцыі. Вы пачынаеце са збалансавання ўраўнення рэакцыі і вызначэння абмежавальнага рэагента. Калі вы вымяраеце колькасць рэагента, які вы хочаце выкарыстаць, вы можаце вылічыць колькасць атрыманага рэчыва. Гэта тэарэтычны выхад ураўнення. У рэальным эксперыменце вы, верагодна, страціце частку, бо гэта не ідэальны эксперымент.

Крок

Частка 1 з 2: Вызначэнне абмежавальнага рэагента

1. Пачніце з рэакцыі раўнавагі. Ураўненне рэакцыі падобна на рэцэпт. Ён паказвае, якія рэагенты (злева) рэагуюць адзін з адным, утвараючы прадукты (справа). Рэакцыя раўнавагі будзе мець такую ​​ж колькасць атамаў у левым баку ўраўнення (як рэагенты), як і ў правым баку (у выглядзе прадуктаў).
   • Напрыклад, скажам, у нас простае ўраўненне ${ displaystyle H_ {2} + O_ {2}}$Вылічыце малярную масу кожнай рэакцыі. З дапамогай перыядычнай табліцы альбо якога-небудзь іншага даведніка знайдзіце малярную масу кожнага атама ў кожнай кампазіцыі. Складзіце іх, каб знайсці малярную масу кожнага злучэння рэагентаў. Зрабіце гэта для адной малекулы злучэння. Разгледзім яшчэ раз ураўненне пераўтварэння кіслароду і глюкозы ў вуглякіслы газ і ваду: ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Пераўтварыце колькасць кожнага рэагента з грам у моль. Для сапраўднага эксперыменту будзе вядомая маса кожнага грама рэагента, які вы выкарыстоўваеце. Падзяліце гэта значэнне на малярную масу гэтага рэчыва ў пераліку на колькасць радзімак.
     • Напрыклад, выкажам здагадку, што вы пачынаеце з 40 грамаў кіслароду і 25 грамаў глюкозы.
     • 40 г. ${ displaystyle O_ {2}}$Вызначце мольнае суадносіны рэагентаў. Радзімка - гэта разліковы інструмент, які выкарыстоўваецца ў хіміі для падліку малекул на аснове іх масы. Вызначаючы колькасць радзімак як кіслароду, так і глюкозы, вы ведаеце, колькі малекул у кожнай вы пачынаеце. Каб знайсці суадносіны абодвух, падзяліце колькасць молей аднаго рэагента на іншае.
       • У наступным прыкладзе вы пачынаеце з 1,25 моль кіслароду і 0,139 моль глюкозы. Такім чынам, суадносіны малекул кіслароду і глюкозы складае 1,25 / 0,139 = 9,0. Гэта суадносіны азначае, што ў вас малекул кіслароду ў дзевяць разоў больш, чым глюкозы.
     • Вызначце ідэальнае суадносіны рэакцыі. Паглядзіце на раўнавагу. Каэфіцыенты для кожнай малекулы кажуць вам пра суадносіны малекул, неабходных для праходжання рэакцыі. Калі вы выкарыстоўваеце дакладна суадносіны, дадзеныя формулай, то абодва рэагенты павінны выкарыстоўвацца аднолькава.
       • Для гэтай рэакцыі рэагенты атрымліваюць як ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Параўнайце суадносіны, каб знайсці гранічны рэагент. У большасці хімічных рэакцый адзін з рэагентаў будзе выкарыстаны раней, чым другі. Рэагент, які спажываецца першым, называецца абмежавальным. Гэты абмежавальны рэагент вызначае, як доўга можа працягвацца хімічная рэакцыя, і тэарэтычны выхад, які вы можаце чакаць. Параўнайце два каэфіцыенты, якія вы разлічылі для вызначэння гранічнага рэагента:
         • У наступным прыкладзе вы пачынаеце з дзевяці разоў большай колькасці кіслароду, чым глюкозы, вымяраецца радзімкамі. Формула кажа вам, што ваша ідэальнае суадносіны - у шэсць разоў больш кіслароду да глюкозы. Такім чынам, вам трэба больш кіслароду, чым глюкозы. Такім чынам, іншы рэагент, у гэтым выпадку глюкоза, з'яўляецца абмежавальным рэагентам.

Частка 2 з 2: Вызначэнне тэарэтычнага ўраджаю

1. Паглядзіце адказ, каб знайсці патрэбны тавар. Правы бок хімічнага ўраўнення паказвае прадукты, якія дае рэакцыя. Калі рэакцыя збалансавана, каэфіцыенты кожнага прадукту паказваюць, колькі кожнага малекулярнага суадносін вы можаце чакаць. Кожны прадукт мае тэарэтычны выхад альбо колькасць прадукту, якое можна чакаць, калі рэакцыя будзе цалкам завершана.
   • Працягваючы прыклад вышэй, вы аналізуеце адказ ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Запішыце колькасць радзімак вашага абмежавальнага рэагента. Вы заўсёды павінны параўноўваць колькасць моляў абмежавальнага рэагента з колькасцю молей прадукту. Калі вы паспрабуеце параўнаць масу кожнага, вы не атрымаеце правільнага выніку.
     • У прыведзеным вышэй прыкладзе глюкоза з'яўляецца абмежавальным рэагентам. Паводле разлікаў малярнай масы, першыя 25 г глюкозы роўныя 0,139 моль глюкозы.
   • Параўнайце суадносіны малекул прадукту і рэагента. Вяртанне да рэакцыі раўнавагі. Падзяліце колькасць малекул патрэбнага прадукту на колькасць малекул вашага абмежавальнага рэагента.
     • Рэакцыя раўнавагі для гэтага прыкладу ёсць ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Памножце гэты каэфіцыент на колькасць моляў абмежавальнага рэагента. Адказ - тэарэтычны выхад патрэбнага прадукту ў молях.
       • У гэтым прыкладзе 25 г глюкозы роўна 0,139 моль глюкозы. Суадносіны вуглякіслага газу і глюкозы складае 6: 1. Вы чакаеце, што зможаце атрымаць у шэсць разоў больш моляў вуглякіслага газу, чым колькасць моляў глюкозы, з якой вы пачалі.
       • Тэарэтычны выхад вуглякіслага газу складае (0,139 моль глюкозы) х (6 моль вуглякіслага газу / моль глюкозы) = 0,834 моль вуглякіслага газу.
     • Пераўтварыце вынік у грамах. Гэта наадварот вашага папярэдняга этапу разліку колькасці радзімак або колькасці рэагента. Калі вы ведаеце колькасць моляў, якое можна чакаць, памножце яго на малярную масу прадукту, каб знайсці тэарэтычны выхад у грамах.
       • У наступным прыкладзе - малярная маса CO₂ каля 44 г / моль. (Малярная маса вугляроду складае ~ 12 г / моль, а кіслароду - 16 г / моль, таму агульная колькасць складае 12 + 16 + 16 = 44).
       • Перамножце 0,834 моль СА₂ х 44 г / моль CO₂ = ~ 36,7 грама. Тэарэтычны выхад эксперыменту складае 36,7 грама CO₂.
     • Пры жаданні паўтарыце разлік для іншага вырабу. У многіх эксперыментах вас можа цікавіць толькі выхад пэўнага прадукту. Калі вы хочаце даведацца тэарэтычны выхад абодвух прадуктаў, усё, што вам трэба зрабіць, гэта паўтарыць працэс.
       • У гэтым прыкладзе вада з'яўляецца другім прадуктам ${ displaystyle H_ {2} O}$. Згодна з рэакцыяй раўнавагі, ад адной малекулы глюкозы можна чакаць шэсць малекул вады. Гэта суадносіны 6: 1. Такім чынам, 0,139 моль глюкозы павінна прывесці да 0,834 моль вады.
       • Памножце колькасць радзімак вады на малярную масу вады. Малярная маса складае 2 + 16 = 18 г / моль. Памнажаючы на ​​прадукт, у выніку атрымліваецца 0,139 моль₂O x 18 г / моль H₂O = ~ 2,50 грама. Тэарэтычны выхад вады ў гэтым эксперыменце складае 2,50 грама.