Какъв е теоретичният резултат на реакцията?

Преди да проведете химически реакции, е полезно да знаете колко продукт ще бъде произведен с дадени количества реагенти. Това е известно като теоретичен добив. Това е стратегия, която трябва да се използва при изчисляване на теоретичния добив на химическа реакция. Същата стратегия може да се приложи за определяне на размера на всяка реагент необходими за производството на желаното количество продукт.

10 грама водороден газ се изгарят в присъствието на излишък от кислород, за да се получи вода. Колко вода се произвежда?

Реакцията къде водороден газ комбинира се с кислороден газ за производство на вода е:

Н₂(ж) + О₂ж) → Н₂О (л)

Стъпка 1: Уверете се, че химични уравнения са балансирани уравнения.

Уравнението по-горе не е балансирано. След балансиране, уравнението става:

2 H₂(ж) + О₂(ж) → 2Н₂О (л)

Стъпка 2: Определете молните съотношения между реагентите и продукта.

Тази стойност е мостът между реагента и продукта.

Най- молно съотношение е стехиометричното съотношение между количеството на едно съединение и количеството на друго съединение в реакцията. За тази реакция за всеки два мола водороден газ се получават два мола вода. Молното съотношение между Н

Стъпка 3: Изчислява се теоретичният добив на реакцията.

Сега има достатъчно информация за определяне на теоретичен добив. Използвайте стратегията:

1. Използвайте моларна маса реагент, за да превърнете грам реагент в моли реагент
2. Използвайте молното съотношение между реагент и продукт, за да превърнете реактивите на мол в продукт на бенките
3. Използвай моларна маса от продукта до конвертирайте бенките в грамове на продукт.

Във форма на уравнение:

грам продукт = грам реагент х (1 мол реагент / моларна маса на реагент) х (молно съотношение продукт / реагент) х (моларна маса на продукта / 1 мол продукт)

Теоретичният добив на нашата реакция се изчислява, като се използва:

• моларна маса на H₂ газ = 2 грама
• моларна маса на H₂O = 18 грама

грама H₂O = грам H₂ x (1 mol H₂/ 2 грама H₂) x (1 mol H₂0/1 мол H₂) x (18 грама H₂0/1 мол H₂О)

Имахме 10 грама Н₂ газ, така че:

грама H₂0 = 10 g H₂ x (1 mol H₂/ 2 g H₂) x (1 mol H₂0/1 мол H₂) x (18 g H₂0/1 мол H₂О)

Всички единици с изключение на грамове H₂O анулиране, оставяне:

грама H₂O = (10 x 1/2 x 1 x 18) грама H₂О

грама H₂O = 90 грама H₂О

Десет грама водороден газ с излишък от кислород теоретично ще произведат 90 грама вода.

Тази стратегия може да бъде леко променена, за да се изчисли количеството реагенти необходими за производството на определено количество продукт. Нека променим леко нашия пример: Колко грама водород и кислороден газ са необходими за производството на 90 грама вода?

Знаем необходимото количество водород по първия пример, но за да направите изчислението:

грама реагент = грам продукт x (продукт от 1 мол / моларна маса) x (молен съотношение реагент / продукт) x (грам реагент / моларен реагент)

За водороден газ:

грама H₂ = 90 грама H₂O x (1 mol H₂0/18 g) x (1 mol H₂/ 1 мол H₂0) x (2 g H₂/ 1 мол H₂)

грама H₂ = (90 x 1/18 x 1 x 2) грама H₂ грама H₂ = 10 грама H₂

Това е съгласно с първия пример. За да определите необходимото количество кислород, е необходимо молното съотношение между кислород и вода. За всеки мол от използвания кислороден газ се получават 2 мола вода. Молното съотношение между кислороден газ и вода е 1 mol O²/ 2 mol H₂О.

Най- уравнение за грама О₂ става:

грама О₂ = 90 грама H₂O x (1 mol H₂O / 18 g) x (1 mol 0 ° С)₂/ 2 mol H₂0) x (32 g O₂/ 1 мол H₂)

грама О₂ = (90 x 1/18 x 1/2 x 32) грама O₂

грама О₂ = 80 грама О₂

За производството на 90 грама вода са необходими 10 грама водороден газ и 80 грама кислороден газ.

Теоретични изчисления на добива са прави, стига да имате балансирани уравнения, за да намерите молните съотношения, необходими за свързване на реагентите и продукта.

• Балансирайте уравненията си.
• Намерете молното съотношение между реагента и продукта.
• Изчислете, като използвате следната стратегия: Преобразувайте грамове в бенки, използвайте съотношението мол, за да преодолеете продуктите и реагентите и след това конвертирайте бенките в грамове. С други думи, работете с бенки и след това ги преобразувайте в грамове. Не работете с грамове и предполагайте, че ще получите правилния отговор.

За повече примери разгледайте теоретичен добив работи проблем примери за проблеми с химическа реакция на воден разтвор.

• Petrucci, R.H., Harwood, W.S. и Херинга, F.G. (2002) Обща химия, 8-мо издание. Зала Prentice. ISBN 0130143294.
• Вогел, А. аз.; Татчел, А. R.; Furnis, B. С.; Ханафорд, А. J.; Смит, П. W. Г. (1996) Учебник по практическа органична химия на Вогел (5-то изд.). Пиърсън. ISBN 978-0582462366.
• Whitten, K.W., Gailey, K.D. и Дейвис, R.E. (1992) Обща химия, 4-то издание. Издателство „Saunders College“. ISBN 0030723736.