Определение теоретического выхода в химии

Теоретический выход – это количество продукта, полученного в результате полного превращения ограничивающего реагента в химической реакции. Это количество продукта, полученное в результате идеальной (теоретической) химической реакции, и, следовательно, не то же самое, что количество, которое вы фактически получите в результате реакции в лаборатории. Теоретический выход обычно выражается в граммах или молях.

В отличие от теоретического выхода, фактический выход – это количество продукта, фактически полученного в результате реакции. Фактический выход обычно меньше величины, потому что немногие химические реакции протекают со 100% эффективностью из-за потерь при извлечении продукта и из-за того, что могут происходить другие реакции, которые уменьшают количество продукта. Иногда фактический выход превышает теоретический, возможно, из-за вторичной реакции, которая дает дополнительный продукт, или из-за того, что извлеченный продукт содержит примеси.

Соотношение между фактический и теоретический выход чаще всего выражается в процентах:

Процентный выход = масса фактического выхода/масса теоретического выхода x 100 процентов

Как рассчитать теоретический выход

Теоретический выход определяется путем определения ограничивающего реагента в сбалансированном химическом уравнении. Чтобы найти его, первым делом необходимо сбалансировать уравнение, если оно неуравновешено.

Следующим шагом является определение ограничивающего реагента. Это основано на мольном соотношении реагентов. Ограничивающий реагент не обнаруживается в избытке, поэтому реакция не может продолжаться после его использования.

Чтобы найти ограничивающий реагент:

  1. Если количество реагентов указано в молях, преобразуйте значения в граммы.
  2. Разделите массу реагента в граммах на его молекулярную массу в граммах на моль.
  3. В качестве альтернативы, для жидкого раствора вы можете умножить количество раствора реагента в миллилитрах на его плотность в граммах на миллилитр. Затем разделите полученное значение на молярную массу реагента.
  4. Умножьте массу, полученную любым методом, на количество молей реагента в сбалансированном уравнении.
  5. Теперь вы знаете количество молей каждого реагента. Сравните это с молярным соотношением реагентов, чтобы решить, какие из них доступны в избытке, а какие будут израсходованы в первую очередь (ограничивающий реагент).

После определения ограничивающего реагента умножьте количество молей ограничивающей реакции на соотношение между молями ограничивающего реагента и продукта из сбалансированного уравнения. Это дает вам количество молей каждого продукта.

Чтобы получить количество продукта в граммах, умножьте количество молей каждого продукта на его молекулярную массу..

Например, в эксперименте, в котором вы получаете ацетилсалициловую кислоту (аспирин) из салициловой кислоты, вы знаете из сбалансированного уравнения синтеза аспирина, что мольное соотношение между ограничивающим реагентом (салициловой кислотой) и продуктом (ацетилсалициловой кислотой) составляет 1: 1.

Если у вас есть 0,00153 моля салициловой кислоты, теоретический выход составляет:

Теоретический выход = 0,00153 моль салициловой кислоты x (1 моль ацетилсалициловой кислоты/1 моль салициловой кислоты) x (180,2 г ацетилсалициловой кислоты/1 моль ацетилсалициловой кислоты.

Теоретический выход = 0,276 грамма ацетилсалициловой кислоты

Конечно, при приготовлении аспирина вы никогда не получите такое количество. Если вы получите слишком много, у вас, вероятно, есть избыток растворителя, или ваш продукт нечистый. Скорее всего, вы получите гораздо меньше, потому что реакция не будет протекать на 100 процентов, и вы потеряете некоторые продукт пытается восстановить его (обычно на фильтр).

Оцените статью
recture.ru
Добавить комментарий