Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Υπολογισμός του θεωρητικού ποσοστού ενός στοιχείου
- Υπολογισμός της ποσοστιαίας απόδοσης σε μια αντίδραση
Κάθε χημική ένωση περιέχει ένα συνδυασμό ατόμων και ένας τρόπος κατανόησης του θεωρητικού ποσοστού είναι η εξίσωση με το ποσοστό ενός συγκεκριμένου στοιχείου σε μια ένωση. Αυτό το ποσοστό δεν βασίζεται σε αριθμούς ατόμων, αλλά στη συνολική μάζα του στοιχείου σε σχέση με τη μάζα της ένωσης.
Ένας άλλος τρόπος για να καταλάβουμε το θεωρητικό ποσοστό είναι στο κώνο μιας χημικής αντίδρασης. Σε οποιαδήποτε αντίδραση, η συνολική μοριακή μάζα κάθε στοιχείου που εμπλέκεται στην αντίδραση πρέπει να διατηρηθεί. Μπορείτε να υπολογίσετε τη μάζα κάθε προϊόντος εφ 'όσον γνωρίζετε τις χημικές φόρμουλες όλων των αντιδραστηρίων και προϊόντων. Αυτή είναι η θεωρητική απόδοση για το συγκεκριμένο προϊόν. Η πραγματική απόδοση είναι σχεδόν πάντα μικρότερη για διάφορους λόγους. Ο λόγος της πραγματικής προς τη θεωρητική απόδοση σας δίνει μια ποσότητα που ονομάζεται ποσοστιαία απόδοση.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Για να υπολογιστεί το θεωρητικό ποσοστό ενός στοιχείου σε μια ένωση, διαιρέστε τη γραμμομοριακή μάζα του στοιχείου από τη μάζα της ένωσης και πολλαπλασιάστε με 100. Σε μια χημική αντίδραση, η επί τοις εκατό απόδοση ενός προϊόντος είναι η πραγματική απόδοση του διαιρούμενη με τη θεωρητική του απόδοση και πολλαπλασιάστηκε επί 100.
Υπολογισμός του θεωρητικού ποσοστού ενός στοιχείου
Για να υπολογίσετε το θεωρητικό ποσοστό κάθε στοιχείου σε μια ένωση, πρέπει να γνωρίζετε τον χημικό τύπο της ένωσης. Γνωρίζοντας αυτό, μπορείτε να υπολογίσετε τη μάζα της ένωσης ανατρέχοντας στις ατομικές μάζες κάθε στοιχείου και προσθέτοντάς τις μαζί. Αν ένα στοιχείο έχει δείκτη ακολουθώντας το σύμβολό του, πολλαπλασιάστε τη μάζα αυτού του στοιχείου με τον δείκτη πριν κάνετε την άθροιση. Μόλις γνωρίσετε τη μάζα της ένωσης, υπολογίζετε το θεωρητικό ποσοστό κάθε στοιχείου διαιρώντας την ατομική μάζα αυτού του στοιχείου - πολλαπλασιασμένη με τον δείκτη που ακολουθεί στον τύπο - με τη μάζα της ένωσης και πολλαπλασιάζοντας με το 100.
Παράδειγμα: Ποιο είναι το θεωρητικό ποσοστό του άνθρακα στο μεθάνιο (CH4)?
Βρείτε τις μάζες στον περιοδικό πίνακα. Η ατομική μάζα ενός γραμμομορίου άνθρακα (C) είναι 12,01 g και η τιμή του υδρογόνου (H) είναι 1,01 g, στρογγυλευμένη σε δύο θέσεις.
Συγκεντρώστε τις μάζες άνθρακα και υδρογόνου. Θυμηθείτε να πολλαπλασιάσετε τη μάζα του υδρογόνου κατά 4 επειδή υπάρχουν τέσσερα άτομα υδρογόνου στο μόριο, που υποδεικνύονται από τον δείκτη. Αυτό δίνει μια μάζα 16.05 g για το μόριο μεθανίου.
Χωρίστε τη μάζα του άνθρακα από τη μάζα του μεθανίου και πολλαπλασιάστε με το 100.
(12.01 ÷ 16.05) × 100 = 74.83%
Σημειώστε ότι, παρόλο που το μεθάνιο περιέχει τέσσερα άτομα υδρογόνου και μόνο ένα άτομο άνθρακα, ο άνθρακας αποτελεί τα τρία τέταρτα της ένωσης.
Υπολογισμός της ποσοστιαίας απόδοσης σε μια αντίδραση
Υπολογίζετε τη θεωρητική απόδοση ενός συγκεκριμένου προϊόντος σε μια αντίδραση από την ισορροπημένη εξίσωση για την αντίδραση και προσδιορίζετε την πραγματική απόδοση με βάση το πείραμα. Δεν υπάρχει κανένας τρόπος να προβλέψετε πραγματική απόδοση - πρέπει να το μετρήσετε. Η ποσοστιαία απόδοση είναι η πραγματική απόδοση που διαιρείται με τη θεωρητική απόδοση πολλαπλασιαζόμενη επί 100.
Παράδειγμα: Ανθρακικό ασβέστιο (CaCO3) διαλύεται σε νερό για να παράγει όξινο ανθρακικό ασβέστιο (CaO) και διοξείδιο του άνθρακα (CO2). Εάν υπάρχουν 16 g CaCO3 αποδίδει 7.54 g CaO, ποια είναι η επί τοις εκατό απόδοση της CaO;
Η ισορροπημένη εξίσωση για την αντίδραση είναι: CaCO3 -> CaO + CO2.
Διαχωρίστε τη μετρούμενη μάζα ανθρακικού ασβεστίου (16 g) με τη γραμμομοριακή μάζα της ένωσης (100 g) για να λάβετε 16 ÷ 100 = 0,16 moles.
Σύμφωνα με την εξίσωση, ένα γραμμομόριο CaCO3 παράγει ένα γραμμομόριο CaO, δηλαδή 0,16 γραμμομόρια CaCO3 παράγει 0,16 γραμμομόρια CaO. Η γραμμομοριακή μάζα του CaO είναι 56 g, έτσι 0,16 moles της ένωσης = 56 g χ 0,16 = 8,96 g.
Σε αυτό το πείραμα, ανακτήθηκαν μόνο 7,54 g CaO, οπότε η επί τοις εκατό απόδοση είναι:
(7.54 ÷ 8.96) × 100 = 84.15%