Saturs

• Lai soli
• 1. daļa no 2: Ierobežojošā reaģenta noteikšana
• 2. daļa no 2: Teorētiskās ražas noteikšana

Teorētiskais iznākums ir termins, ko ķīmijā lieto attiecībā uz maksimālo vielas daudzumu, ko jūs sagaidāt no ķīmiskās reakcijas. Jūs sākat līdzsvarot reakcijas vienādojumu un definēt ierobežojošo reaģentu. Izmērot vajadzīgā reaģenta daudzumu, varat aprēķināt iegūtās vielas daudzumu. Tas ir vienādojuma teorētiskais iznākums. Faktiskā eksperimentā jūs, iespējams, zaudēsit daļu no tā, jo tas nav ideāls eksperiments.

Lai soli

1. daļa no 2: Ierobežojošā reaģenta noteikšana

1. Sāciet ar līdzsvara reakciju. Reakcijas vienādojums ir līdzīgs receptei. Tas parāda, kuri reaģenti (kreisajā pusē) reaģē viens ar otru, veidojot produktus (labajā pusē). Līdzsvara reakcijai būs vienāds atomu skaits vienādojuma kreisajā pusē (kā reaģentiem) kā labajā pusē (produktu veidā).
   • Piemēram, pieņemsim, ka mums ir vienkāršs vienādojums ${ displaystyle H_ {2} + O_ {2}}$Aprēķiniet katras reakcijas molāro masu. Izmantojot periodisko tabulu vai kādu citu uzziņu grāmatu, atrodiet katra atoma molisko masu katrā kompozīcijā. Pievienojiet tos kopā, lai atrastu katra reaģentu savienojuma molāro masu. Dariet to vienai savienojuma molekulai. Vēlreiz apsveriet vienādojumu par skābekļa un glikozes pārvēršanu oglekļa dioksīdā un ūdenī: ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Konvertējiet katra reaģenta daudzumu no gramiem uz molu. Īstam eksperimentam būs zināma katra izmantotā reaģenta masa gramos. Daliet šo vērtību ar šīs vielas molāro masu, pārrēķinot uz molu skaitu.
     • Piemēram, pieņemsim, ka sākat ar 40 gramiem skābekļa un 25 gramiem glikozes.
     • 40 g ${ displaystyle O_ {2}}$Nosaka reaģentu molāro attiecību. Mols ir aprēķina rīks, ko ķīmijā izmanto molekulu skaitīšanai, pamatojoties uz to masu. Nosakot gan skābekļa, gan glikozes molu skaitu, jūs zināt, ar cik daudz molekulu katra sākas. Lai noskaidrotu abu attiecību, sadaliet viena reaģenta molu skaitu ar otru.
       • Šajā piemērā jūs sākat ar 1,25 moliem skābekļa un 0,139 moliem glikozes. Tātad skābekļa un glikozes molekulu attiecība ir 1,25 / 0,139 = 9,0. Šī attiecība nozīmē, ka jums ir deviņas reizes vairāk skābekļa molekulu nekā glikozē.
     • Nosakiet ideālo reakcijas attiecību. Apskatiet līdzsvara reakciju. Katras molekulas koeficienti norāda to molekulu attiecību, kas jums vajadzīgas, lai notiktu reakcija. Ja izmantojat tieši proporciju, kas norādīta pēc formulas, abi reaģenti jālieto vienādi.
       • Šai reakcijai reaģenti ir norādīti kā ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Salīdziniet attiecības, lai atrastu ierobežojošo reaģentu. Lielākajā daļā ķīmisko reakciju viens no reaģentiem tiks iztērēts agrāk nekā otrs. Vispirms izlietoto reaģentu sauc par ierobežojošo reaģentu. Šis ierobežojošais reaģents nosaka, cik ilgi ķīmiskā reakcija var turpināties, un teorētisko iznākumu, kādu jūs varat sagaidīt. Salīdziniet abus aprēķinātos koeficientus, lai noteiktu ierobežojošo reaģentu:
         • Šajā piemērā jūs sākat ar deviņām reizēm vairāk skābekļa nekā glikoze, mērot pēc molu. Formula norāda, ka jūsu ideālā attiecība ir sešas reizes lielāka skābekļa un glikozes attiecība. Tātad jums vajag vairāk skābekļa nekā glikozes. Tātad otrais reaģents, šajā gadījumā glikoze, ir ierobežojošais reaģents.

2. daļa no 2: Teorētiskās ražas noteikšana

1. Skatiet atbildi, lai atrastu vēlamo produktu. Ķīmiskajā vienādojumā labajā pusē redzami produkti, kurus rada reakcija. Kad reakcija ir līdzsvarota, katra produkta koeficienti norāda, cik daudz no katras molekulmasas jūs varat sagaidīt. Katram produktam ir teorētiska raža vai produkta daudzums, ko jūs varētu sagaidīt, kad reakcija būs pilnībā pabeigta.
   • Turpinot iepriekš sniegto piemēru, jūs analizējat atbildi ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Pierakstiet sava ierobežojošā reaģenta molu skaitu. Jums vienmēr jāsalīdzina ierobežojošā reaģenta molu skaits ar produkta molu skaitu. Ja mēģināsiet salīdzināt katra masu, jūs nesaņemsiet pareizu rezultātu.
     • Iepriekš minētajā piemērā glikoze ir ierobežojošais reaģents. Saskaņā ar molārās masas aprēķiniem pirmie 25 g glikozes ir vienādi ar 0,139 mol glikozes.
   • Salīdziniet proporciju starp molekulām produktā un reaģentu. Atgriezieties pie līdzsvara reakcijas. Daliet vēlamā produkta molekulu skaitu ar ierobežojošā reaģenta molekulu skaitu.
     • Līdzsvara reakcija šim piemēram ir ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Reiziniet šo attiecību ar ierobežojošā reaģenta molu skaitu. Atbilde ir vēlamā produkta teorētiskā raža molos.
       • Šajā piemērā 25 g glikozes ir vienāds ar 0,139 moliem glikozes. Oglekļa dioksīda un glikozes attiecība ir 6: 1. Jūs sagaidāt, ka varēsit saražot sešas reizes vairāk oglekļa dioksīda molu nekā glikozes molu skaits, ar kuru sākāt.
       • Teorētiskā oglekļa dioksīda raža ir (0,139 mol glikozes) x (6 mol oglekļa dioksīda / mol glikozes) = 0,834 mol oglekļa dioksīda.
     • Konvertējiet rezultātu gramos. Tas ir pretējs jūsu iepriekšējam solim, aprēķinot molu skaitu vai reaģenta daudzumu. Kad zināt, cik molu jūs varat sagaidīt, reiziniet to ar produkta molisko masu, lai atrastu teorētisko iznākumu gramos.
       • Šajā piemērā ir CO molārā masa₂ apmēram 44 g / mol. (Oglekļa molārā masa ir ~ 12 g / mol un skābekļa ~ 16 g / mol, tātad kopējā ir 12 + 16 + 16 = 44).
       • Reiziniet 0,834 molus CO₂ x 44 g / mol CO₂ = ~ 36,7 grami. Eksperimenta teorētiskais iznākums ir 36,7 grami CO₂.
     • Ja vēlaties, atkārtojiet aprēķinu otram produktam. Daudzos eksperimentos jūs varētu interesēt tikai konkrēta produkta raža. Ja vēlaties uzzināt abu produktu teorētisko ražu, jums atliek atkārtot procesu.
       • Šajā piemērā ūdens ir otrais produkts ${ displaystyle H_ {2} O}$. Saskaņā ar līdzsvara reakciju no vienas glikozes molekulas var sagaidīt sešas ūdens molekulas. Šī ir attiecība 6: 1. Tātad 0,139 moliem glikozes vajadzētu iegūt 0,834 molus ūdens.
       • Reiziniet ūdens molu skaitu ar ūdens molisko masu. Molārā masa ir 2 + 16 = 18 g / mol. Reizinot ar produktu, rodas 0,139 mol H₂O x 18 g / mol H₂O = ~ 2,50 grami. Teorētiskā ūdens raža šajā eksperimentā ir 2,50 grami.