Hoe om persentasie opbrengs in chemie te bereken

In chemie, die Teoretiese opbrengs is die maksimum hoeveelheid produk wat `n chemiese reaksie kan skep gebaseer op Chemiese vergelykings. In werklikheid is die meeste reaksies nie heeltemal doeltreffend nie. As jy die eksperiment uitvoer, sal jy uiteindelik `n kleiner hoeveelheid, die Werklike opbrengs. Om die doeltreffendheid van `n reaksie uit te druk, kan u die Persentasie opbrengs Gebruik hierdie formule: % opbrengs = (werklike opbrengs / teoretiese opbrengs) x 100. `N Persentasie opbrengs van 90% beteken dat die reaksie 90% doeltreffend was en 10% van die materiaal is vermors (hulle het nie gereageer nie, of hul produkte is nie gevang nie).

Stappe

Deel 1 van 3:
Vind die beperkende reaktant
  1. Image getiteld bereken persent opbrengs in Chemie Stap 1
1
Begin met `n gebalanseerde chemiese vergelyking. `N Chemiese vergelyking beskryf die reaktanse (aan die linkerkant) wat reageer om produkte te vorm (aan die regterkant). Sommige probleme sal jou hierdie vergelyking gee, terwyl ander jou vra om dit self uit te skryf, soos vir `n woordprobleem. Aangesien atome nie tydens `n chemiese reaksie geskep of vernietig word nie, moet elke element dieselfde aantal atome aan die linkerkant en die regterkant hê.
  • Byvoorbeeld, suurstof en glukose kan reageer om koolstofdioksied en water te vorm: 6O2+C6H12O6{ displaystyle 6o_ {2} + c_ {6} h_ {12} o_ {6}}6o {2} + c_ {6} h _ {12}} O_ {6} → 6CO2+6H2O{ displaystyle 6co_ {2} + 6h_ {2} o}6co_ {2} + 6h_ {2} o
    Elke kant het presies 6 koolstof (c) atome, 12 waterstof (h) atome, en 18 suurstof (O) atome. Die vergelyking is gebalanseerd.
  • Lees hierdie gids As u gevra word om self `n vergelyking te balanseer.
  • Image getiteld bereken persent opbrengs in Chemie Stap 2
    2
    Bereken die molêre massa van elke reaktant. Kyk na die molêre massa van elke atoom in die verbinding, voeg dit dan bymekaar om die molêre massa van daardie verbinding te vind. Doen dit vir `n enkele molekuul van die verbinding.
  • Byvoorbeeld, 1 molekule suurstof (O2{ displaystyle o_ {2}}O_ {2}) bevat 2 suurstofatome.
  • Suurstof se molêre massa is ongeveer 16 g / mol. (U kan `n meer presiese waarde op `n periodieke tabel vind.)
  • 2 suurstofatome x 16 g / mol per atoom = 32 g / mol van O2{ displaystyle o_ {2}}O_ {2}.
  • Die ander reaktant, glukose (C6H12O6{ displaystyle c_ {6} h_ {12} o_ {6}}C_ {6} h _ {{12}} o_ {6}) het `n molêre massa van (6 atome c x 12 g c / mol) + (12 atome H x 1 g h / mol) + (6 atome o x 16 g o / mol) = 180 g / mol.
  • Image getiteld bereken persent opbrengs in Chemie Stap 3
    3. Omskep die hoeveelheid van elke reaktant van gram tot mol. Nou is dit tyd om te kyk na die spesifieke eksperiment wat jy studeer. Skryf die bedrae van elke reaktant in gram neer. Verdeel hierdie waarde deur daardie saamgestelde se molêre massa om die bedrag aan molle te omskep.
  • Byvoorbeeld, sê jy het begin met 40 gram suurstof en 25 gram glukose.
  • 40 g O2{ displaystyle o_ {2}}O_ {2} / (32 g / mol) = 1.25 mol suurstof.
  • 25g C6H12O6{ displaystyle c_ {6} h_ {12} o_ {6}}C_ {6} h _ {{12}} o_ {6} / (180 g / mol) = ongeveer 0.139 mol glukose.
  • Beeld getiteld bereken persentasie opbrengs in Chemie Stap 4
    4. Vind die verhouding van jou reaksies. `N Mole is `n presiese nommer vir die hoeveelheid van `n stof en dit is gelyk aan 6.022 keer 10 tot die 23ste krag elementêre entiteite, wat atome, ione, elektrone of molekules kan wees.Jy weet nou hoeveel molekules van elke reaktant jy begin het. Verdeel die mol van 1 reaktant met die mol van die ander om die verhouding van die 2 molekules te vind.
  • Jy het begin met 1.25 mol suurstof en 0.139 mol glukose. Die verhouding van suurstof tot glukose molekules is 1.25/0.139 = 9.0. Dit beteken dat jy met 9 molekules suurstof vir elke 1 molekule glukose begin het.
  • Beeld getiteld bereken persentasie opbrengs in chemie Stap 5
    5. Vind die ideale verhouding vir die reaksie. Gaan terug na die gebalanseerde vergelyking wat jy vroeër geskryf het. Hierdie gebalanseerde vergelyking vertel jou die ideale verhouding van molekules: As jy hierdie verhouding gebruik, sal beide reaktanse op dieselfde tyd gebruik word.
  • Die linkerkant van die vergelyking is 6O2+C6H12O6{ displaystyle 6o_ {2} + c_ {6} h_ {12} o_ {6}}6o {2} + c_ {6} h _ {12}} O_ {6}. Die koëffisiënte vertel jou daar is 6 suurstofmolekules en 1 glukose molekule. Die ideale verhouding vir hierdie reaksie is 6 suurstof / 1 glukose = 6.0.
  • Maak seker dat jy die reaktanse in dieselfde volgorde wat jy vir die ander verhouding gedoen het, lys. As jy suurstof / glukose vir 1 en glukose / suurstof vir die ander gebruik, sal jou volgende resultaat verkeerd wees.
  • Beeld getiteld bereken persentasie opbrengs in chemie Stap 6
    6. Vergelyk die verhoudings om die beperkende reaktant te vind. In `n chemiese reaksie word 1 van die reaktanse voor die ander opgebruik. Die hoeveelheid van die produk wat in die reaksie geskep word, word beperk deur die reagens.Vergelyk die 2 verhoudings wat jy bereken het om die beperkende reaktant te identifiseer:
  • As die werklike verhouding is groter as die ideale verhouding, dan het jy meer van die top reaktant as wat jy nodig het. Die onderste reaktant in die verhouding is die beperkende reaktant.
  • As die werklike verhouding is kleiner as die ideale verhouding, het jy nie genoeg van die top reaktant nie, dus is dit die beperkende reaktant.
  • In die voorbeeld hierbo, die werklike verhouding van suurstof / glukose (9.0) is groter as die ideale verhouding (6.0). Die onderste reaktant, glukose, moet die beperkende reaktant wees.
    • Deel 2 van 3:
    Berekening van teoretiese opbrengs
    1. Beeld getiteld bereken persent opbrengs in chemie Stap 7
    1. Identifiseer jou verlangde produk. Die regterkant van `n chemiese vergelyking lys die produkte wat deur die reaksie geskep is. Elke produk het `n teoretiese opbrengs, wat beteken die hoeveelheid produk wat jy sal verwag om te kry as die reaksie perfek doeltreffend is.
    • Deur die voorbeeld hierbo te lei, ontleed u die reaksie 6O2+C6H12O6{ displaystyle 6o_ {2} + c_ {6} h_ {12} o_ {6}}6o {2} + c_ {6} h _ {12}} O_ {6} → 6CO2+6H2O{ displaystyle 6co_ {2} + 6h_ {2} o}6co_ {2} + 6h_ {2} o. Die regterkantste lys 2 produkte, koolstofdioksied en water. Kom ons bereken die opbrengs van koolstofdioksied, CO2{ displaystyle co_ {2}}Co_ {2}.
  • Image getiteld bereken persent opbrengs in Chemie Stap 8
    2. Skryf die aantal mol van u beperkende reaktant neer. Die teoretiese opbrengs van `n eksperiment is die hoeveelheid produk wat in perfekte toestande geskep word. Om hierdie waarde te bereken, begin met die hoeveelheid beperkende reaktant in mol. (Hierdie proses word hierbo beskryf in die instruksies om die beperkende reaktant te vind.)
  • In die voorbeeld hierbo het u ontdek dat glukose die beperkende reaktant was. U het ook bereken dat u met 0 begin het.139 mol glukose.
  • Beeld getiteld bereken persentasie opbrengs in chemie Stap 9
    3. Vind die verhouding van molekules in u produk en reaktant. Keer terug na die gebalanseerde vergelyking. Verdeel die aantal molekules van u verlangde produk deur die aantal molekules van u beperkende reaktant.
  • Jou gebalanseerde vergelyking is 6O2+C6H12O6{ displaystyle 6o_ {2} + c_ {6} h_ {12} o_ {6}}6o {2} + c_ {6} h _ {12}} O_ {6} → 6CO2+6H2O{ displaystyle 6co_ {2} + 6h_ {2} o}6co_ {2} + 6h_ {2} o. Daar is 6 molekules van u verlangde produk, koolstofdioksied (CO2{ displaystyle co_ {2}}Co_ {2}). Daar is 1 Molekule van u beperkende reaktant, glukose (C6H12O6{ displaystyle c_ {6} h_ {12} o_ {6}}C_ {6} h _ {{12}} o_ {6}).
  • Die verhouding van koolstofdioksied tot glukose is 6/1 = 6. Met ander woorde, hierdie reaksie kan 6 molekules koolstofdioksied produseer vanaf 1 molekule glukose.
  • Beeld getiteld bereken persent opbrengs in Chemie Stap 10
    4. Vermenigvuldig die verhouding deur die reaktant se hoeveelheid in mol. Die antwoord is die teoretiese opbrengs van die verlangde produk in mol.
  • Jy het met 0 begin.139 mol glukose en die verhouding van koolstofdioksied tot glukose is 6. Die teoretiese opbrengs van koolstofdioksied is (0.139 mol glukose) x (6 mol koolstofdioksied / mol glukose) = 0.834 mol koolstofdioksied.
  • Beeld getiteld bereken persent opbrengs in Chemie Stap 11
    5. Omskep die resultaat tot gram. Vermenigvuldig jou antwoord in mol deur die molêre massa van daardie verbinding om die teoretiese opbrengs in gram te vind. Dit is `n geriefliker eenheid om in die meeste eksperimente te gebruik.
  • Byvoorbeeld, die molêre massa van mede2 is ongeveer 44 g / mol. (Koolstof se molêre massa is ~ 12 g / mol en suurstof is ~ 16 g / mol, dus die totaal is 12 + 16 + 16 = 44.)
  • Vermenigvuldig 0.834 mol co2 x 44 g / mol mede2 = ~ 36.7 gram. Die teoretiese opbrengs van die eksperiment is 36.7 gram mede2.
    • Deel 3 van 3:
    Berekening van persentasie opbrengs
    1. Beeld getiteld bereken persentasie opbrengs in chemie Stap 12
    1. Verstaan ​​persentasie opbrengs. Die teoretiese opbrengs wat jy bereken het, veronderstel dat alles perfek gegaan het. In `n werklike eksperiment gebeur dit nooit: besoedeling en ander onvoorspelbare probleme beteken dat sommige van u reaktanse nie sal omskep in die produk nie. Daarom gebruik chemici 3 verskillende konsepte om na die opbrengs te verwys:
    • Die teoretiese opbrengs is die maksimum hoeveelheid produk wat die eksperiment kan maak.
    • Die werklike opbrengs is die werklike bedrag wat u geskep het, wat direk op `n skaal gemeet word.
    • Die persentasie opbrengs = NctunlYekeldTheoretekcnlYekeld*100%{ displaystyle { frac {actalyield} {teoreticalyield}} * 100 %}{ frac {actalyield} {teoreticalyield}} * 100 %. `N Persentasie opbrengs van 50%, byvoorbeeld, beteken dat jy met 50% van die teoretiese maksimum beland het.
  • Beeld getiteld bereken persent opbrengs in Chemie Stap 13
    2. Skryf die werklike opbrengs van die eksperiment neer. As jy self die eksperiment uitgevoer het, versamel die gesuiwerde produk uit jou reaksie en weeg dit op `n balans om sy massa te bereken. As u op `n huiswerkprobleem of iemand anders se aantekeninge werk, moet die werklike opbrengs gelys word.
  • Kom ons sê ons werklike reaksie lewer 29 gram mede2.
  • Beeld getiteld bereken persent opbrengs in Chemie Stap 14
    3. Verdeel die werklike opbrengs deur die teoretiese opbrengs. Maak seker dat jy dieselfde eenhede vir beide waardes gebruik (tipies gram). Jou antwoord sal `n eenheid-minder verhouding wees.
  • Die werklike opbrengs was 29 gram, terwyl die teoretiese opbrengs 36 was.7 gram. 29heid g36.7heid g=0.79{ displaystyle { frac {29g} {36.7G}} = 0.79}{ frac {29g} {36.7g}} = 0.79.
  • Image getiteld bereken persent opbrengs in Chemie Stap 15
    4. Vermenigvuldig met 100 om te omskep na `n persentasie. Die antwoord is die persentasie opbrengs.
  • 0.79 x 100 = 79, dus die persentasie opbrengs van die eksperiment is 79%. Jy het 79% van die maksimum moontlike hoeveelheid CO geskep2.

    • Wenke

    Sommige studente verwar Persentasie opbrengs (hoeveel jy uit die totale moontlike bedrag verkry het) met persent fout (Hoe ver van `n eksperimentele resultaat is van die verwagte resultaat). Die korrekte persent opbrengsformule is NctunlYekeldTheoretekcnlYekeldx100{ displaystyle { frac {actalyield} {teoreticalyield}} x100}{ frac {actalyield} {teoreticalyield}} x100. As jy die 2 opbrengste aftrek, gebruik jy die persentasie foutformule in plaas daarvan.
  • As jy wild verskillende resultate kry, moet jy jou eenhede nagaan. As u werklike opbrengs verskil van u teoretiese opbrengs deur `n orde van grootte of meer, het u waarskynlik die verkeerde eenhede op `n sekere punt in u berekeninge gebruik. Herhaal die berekeninge en hou op hoogte van jou eenhede elke stap van die pad.
  • As jou persentasie opbrengs groter is as 100% (en jy is seker dat jou wiskunde reg is), het ander stowwe jou produk besmet. Suiwer die produk (soos deur te droog of te filter) en weeg dit weer.

    • Video

    Deur hierdie diens te gebruik, kan sommige inligting met YouTube gedeel word.
    Deel op sosiale netwerke:
    Soortgelyk