Мазмұны

• Басу үшін
• 2-ден 1-бөлім: Шекті реагентті анықтау
• 2-нің 2-бөлімі: Теориялық кірісті анықтау

Теориялық кірістілік дегеніміз - химиялық реакциядан күткен заттың максималды мөлшері үшін химияда қолданылатын термин. Сіз реакция теңдеуін теңдестіруден және шектеуші реагентті анықтаудан бастайсыз. Сіз қолданғыңыз келетін реактивтің мөлшерін өлшегенде, алынған заттың мөлшерін есептеуге болады. Бұл теңдеудің теориялық кірістілігі. Нақты экспериментте сіз оның бір бөлігін жоғалтасыз, өйткені бұл өте жақсы эксперимент емес.

Басу үшін

2-ден 1-бөлім: Шекті реагентті анықтау

1. Тепе-теңдік реакциясынан бастаңыз. Реакция теңдеуі рецептке ұқсас. Онда қандай реактивтер (сол жақта) бір-бірімен әрекеттесіп, өнім түзетіні көрсетілген (оң жақта). Тепе-теңдік реакциясы теңдеудің сол жағында (реакторлар сияқты) оң жағында (өнім түрінде) атомдардың санына ие болады.
   • Мысалы, бізде қарапайым теңдеу бар делік ${ displaystyle H_ {2} + O_ {2}}$Әр реакцияның молярлық массасын есептеңіз. Периодтық кестені немесе басқа анықтамалықты пайдаланып, әр құрамның әр атомының молярлық массасын іздеңіз. Әр реактивтің қосылысының молярлық массасын табу үшін оларды қосыңыз. Мұны қосылыстың бір молекуласы үшін жасаңыз. Оттегі мен глюкозаның көмірқышқыл газы мен суға айналу теңдеуін тағы бір қарастырайық: ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Әр реактивтің мөлшерін грамнан мольға айналдырыңыз. Нақты эксперимент үшін сіз қолданған әрбір реагенттің грамдағы массасы белгілі болады. Бұл мәнді моль санына айналдыру кезінде сол заттың молярлық массасына бөліңіз.
     • Мысалы, сіз 40 грамм оттегі мен 25 грамм глюкозадан бастайық делік.
     • 40 г. ${ displaystyle O_ {2}}$Реагенттердің молярлық қатынасын анықтаңыз. Моль - бұл химияда молекулаларды массасына қарай санау үшін қолданылатын есептеу құралы. Оттегінің де, глюкозаның да моль санын анықтау арқылы сіз әрқайсысының қанша молекуладан басталатынын білесіз. Екеуінің де қатынасын табу үшін бір реагенттің моль санын екінші реактивке бөліңіз.
       • Келесі мысалда сіз 1,25 моль оттектен және 0,139 моль глюкозадан бастайсыз. Сонымен оттегі мен глюкоза молекулаларының қатынасы 1,25 / 0,139 = 9,0 құрайды. Бұл коэффициент сізде оттегінің глюкозадан тоғыз есе мол молекуласы бар екенін білдіреді.
     • Реакция үшін идеалды қатынасты анықтаңыз. Тепе-теңдік реакциясын қараңыз. Әрбір молекула үшін коэффициенттер реакция жүруіне қажет молекулалардың арақатынасын айтады. Егер сіз формуламен берілген қатынасты дәл қолдансаңыз, онда екі реактив те бірдей қолданылуы керек.
       • Бұл реакция үшін әрекеттесушілер келесі түрінде берілген ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Шектейтін реагентті табу үшін қатынастарды салыстырыңыз. Көптеген химиялық реакцияларда реактивтердің біреуі екіншісіне қарағанда ертерек жұмсалады. Алдымен таусылған реактив шекті реагент деп аталады. Бұл шектеуші реактив химиялық реакцияның қанша уақытқа созылатынын және сіз күте алатын теориялық кірісті анықтайды. Шекті реагентті анықтау үшін сіз есептеген екі қатынасты салыстырыңыз:
         • Келесі мысалда сіз оттегімен глюкозадан тоғыз есе көп, мольмен өлшенеді. Формула сізге ең жақсы қатынастың оттегі мен глюкозадан алты есе көп екенін айтады. Сондықтан сізге глюкозадан гөрі көп оттегі қажет. Сонымен, басқа реагент, глюкоза, бұл жағдайда реагент болып табылады.

2-нің 2-бөлімі: Теориялық кірісті анықтау

1. Қажетті өнімді табу үшін жауапты қараңыз. Химиялық теңдеудің оң жағында реакция беретін өнімдер көрсетілген. Реакция тепе-тең болған кезде әр өнімнің коэффициенттері әр молекулалық қатынастың нешеуін күтуге болатындығын көрсетеді. Әр өнімнің теориялық кірістілігі немесе реакция толығымен аяқталған кезде сіз күткен өнім мөлшері болады.
   • Жоғарыдағы мысалды жалғастыра отырып, сіз жауапқа талдау жасайсыз ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Өзіңіздің шектеулі реагентіңіздің моль санын жазыңыз. Сіз әрқашан шектейтін реагенттің моль санын өнімнің моль санымен салыстыруыңыз керек. Егер сіз әрқайсысының массасын салыстыруға тырыссаңыз, сіз дұрыс нәтиже ала алмайсыз.
     • Жоғарыдағы мысалда глюкоза шектеуші реагент болып табылады. Молярлық массалық есептеулер бойынша алғашқы 25 г глюкоза 0,139 моль глюкозаға тең.
   • Өнімдегі молекулалар мен реактив арасындағы қатынасты салыстырыңыз. Тепе-теңдік реакциясы дегенге қайта келу. Қажетті өніміңіздің молекулаларының санын сіздің шектеуші реагентіңіздің молекулаларының санына бөліңіз.
     • Осы мысал үшін тепе-теңдік реакциясы мынада ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Бұл қатынасты шектейтін реагенттің моль санына көбейтіңіз. Жауап - қажетті өнімнің мольдік мөлшеріндегі теориялық кірістілігі.
       • Бұл мысалда 25 г глюкоза 0,139 моль глюкозаға тең. Көмірқышқыл газы мен глюкозаның қатынасы 6: 1 құрайды. Сіз бастаған глюкозаның санынан алты есе көп көмірқышқыл газын өндіре аласыз деп күтесіз.
       • Көмірқышқыл газының теориялық шығымы (0,139 моль глюкоза) х (6 моль көмірқышқыл газы / моль глюкоза) = 0,834 моль көмірқышқыл газы.
     • Нәтижені грамға айналдырыңыз. Бұл сіздің моль санын немесе реагент мөлшерін есептеудегі алдыңғы қадамыңыздың кері бағыты. Сіз күтуге болатын моль санын білгенде, оны өнімнің молярлық массасына көбейтіп, теориялық кірісті граммен табыңыз.
       • Келесі мысалда CO молярлық массасы келтірілген₂ шамамен 44 г / моль. (Көміртектің молярлық массасы ~ 12 г / моль және оттегі ~ 16 г / моль, сондықтан жалпы мөлшері 12 + 16 + 16 = 44).
       • 0,834 моль СО-ны көбейтіңіз₂ х 44 г / моль CO₂ = ~ 36,7 грамм. Тәжірибенің теориялық өнімділігі 36,7 грамм СО құрайды₂.
     • Қажет болса, басқа өнімнің есебін қайталаңыз. Көптеген эксперименттерде сізді тек белгілі бір өнімнің шығымы қызықтыруы мүмкін. Егер сіз екі өнімнің теориялық кірістілігін білгіңіз келсе, сізге тек процесті қайталау керек.
       • Бұл мысалда су екінші өнім болып табылады ${ displaystyle H_ {2} O}$. Тепе-теңдік реакциясы бойынша глюкозаның бір молекуласынан судың алты молекуласын күтуге болады. Бұл 6: 1 қатынасы. Сонымен, 0,139 моль глюкоза 0,834 моль суға әкелуі керек.
       • Судың моль санын судың молярлық массасына көбейт. Молярлық массасы 2 + 16 = 18 г / моль. Өніммен көбейткенде 0,139 моль H түзіледі₂O x 18 г / моль H₂O = ~ 2,50 грамм. Бұл тәжірибедегі судың теориялық шығымы 2,50 грамм.