Teorētiskā ražas definīcija ķīmijā
Teorētiskā iznākums ir produkta daudzums, ko varētu iegūt, ja ķīmiskās reakcijas efektivitāte ir 100%.
GIPhotoStock / Getty Images
Teorētiskā raža ir a daudzums produkts ko iegūst, pilnībā pārvēršot ierobežojošo reaģentu ķīmiskā reakcijā. Tas ir produkta daudzums, kas iegūts perfektas (teorētiskas) ķīmiskas reakcijas rezultātā, un tādējādi tas nav tāds pats kā daudzums, ko jūs faktiski iegūsit no reakcijas laboratorijā. Teorētisko ražu parasti izsaka gramos vai molos.
Atšķirībā no teorētiskās ražas, faktiskā raža ir produkta daudzums, kas faktiski rodas reakcijas rezultātā. Faktiskais iznākums parasti ir mazāks daudzums, jo dažas ķīmiskās reakcijas norit ar 100% efektivitāti, jo rodas zudumi, atjaunojot produktu, un tāpēc, ka var rasties citas reakcijas, kas samazina produktu. Dažreiz faktiskā iznākums ir lielāks par teorētisko, iespējams, sekundāras reakcijas dēļ, kas rada papildu produktu, vai tāpēc, ka reģenerētais produkts satur piemaisījumus.
Attiecību starp faktisko ražu un teorētisko ražu visbiežāk norāda kā procentu raža :
Procentuālā raža = faktiskās ražas masa / teorētiskās ražas masa x 100 procenti
Kā aprēķināt teorētisko ienesīgumu
Teorētisko iznākumu nosaka, nosakot līdzsvarota ķīmiskā vienādojuma ierobežojošo reaģentu. Lai to atrastu, pirmais solis ir līdzsvarot vienādojumu , ja tas ir nelīdzsvarots.
Nākamais solis ir noteikt ierobežojošo reaģentu. Tas ir balstīts uz molu attiecību starp reaģentiem. Ierobežojošais reaģents netiek atrasts pārmērīgā daudzumā, tāpēc reakcija nevar turpināties, kad tas ir izlietots.
Lai atrastu ierobežojošo reaģentu:
- Ja reaģentu daudzums ir norādīts molos, konvertējiet vērtības gramos.
- Sadaliet reaģenta masu gramos ar tā molekulmasu gramos uz molu.
- Alternatīvi šķidram šķīdumam reaģenta šķīduma daudzumu mililitros var reizināt ar tā blīvumu gramos uz mililitru. Pēc tam iegūto vērtību sadaliet ar reaģenta molāro masu.
- Reiziniet masu, kas iegūta, izmantojot kādu no metodēm, ar reaģenta molu skaitu līdzsvarotajā vienādojumā.
- Tagad jūs zināt katra reaģenta molus. Salīdziniet to ar reaģentu molāro attiecību, lai izlemtu, kurš ir pieejams pārpalikumā un kurš vispirms izlietos (ierobežojošais reaģents).
Kad esat identificējis ierobežojošo reaģentu, reiziniet ierobežojošās reakcijas molus ar attiecību starp ierobežojošā reaģenta moliem un produktu no līdzsvarotā vienādojuma. Tas parāda katra produkta molu skaitu.
Lai iegūtu produkta gramus, reiziniet katra produkta molus ar tā molekulmasu.
Piemēram, eksperimentā, kurā jūs pagatavojat acetilsalicilskābi (aspirīnu) no salicilskābes, jūs zināt no līdzsvarots aspirīna sintēzes vienādojums ka molu attiecība starp ierobežojošo reaģentu (salicilskābi) un produktu (acetilsalicilskābi) ir 1:1.
Ja jums ir 0,00153 moli salicilskābes, teorētiskā iznākums ir:
Teorētiskā iznākums = 0,00153 mol salicilskābes x (1 mols acetilsalicilskābes / 1 mols salicilskābes) x (180,2 g acetilsalicilskābes / 1 mols acetilsalicilskābes
Teorētiskā iznākums = 0,276 grami acetilsalicilskābes
Protams, gatavojot aspirīnu, jūs nekad nesaņemsit šo daudzumu. Ja jūs saņemat pārāk daudz, iespējams, ka jums ir pārāk daudz šķīdinātāja, vai arī jūsu produkts ir netīrs. Visticamāk, jūs saņemsiet daudz mazāk, jo reakcija nenotiks 100% apmērā un, mēģinot to atgūt, jūs pazaudēsit kādu produktu (parasti uz filtra).