Resa teorica

In chimica, la resa teorica termine si riferisce alla quantità di un prodotto che si forma, come e quando la reazione completa. La resa dipende inoltre fissate le condizioni ideali per la reazione chimica, considerando i rischi di reazioni collaterali imprevisti, reazioni chimiche inverse, perdita di energia nel processo e la conversione incompleta del materiale utilizzato nel processo chimico. Quindi, per una reazione chimica avvenga, è essenziale per bilanciare la reazione di ridurre i rischi sopra citati. Inoltre, i reagenti (anche noto come i reagenti limitanti) devono essere determinati, per valutare il loro ruolo nella reazione chimica intero. Per le persone che non sono consapevoli di ciò che limitare reagente è, qui si va: A reagente limitante (noto anche come reagente limitante) è uno dei reagenti chimici che contribuiscono a determinare la capacità della reazione chimica di andare avanti, fino a quando l'utilizzo di energia è completa e la reazione ferma. Così ora arrivando al punto cruciale di questo articolo, come calcolare formula teorica rendimento? Leggere prima di capire.

Come calcolare il rendimento teorico

Prima di andare sul calcolo dei rendimenti formula teorica, si dovrebbe sapere la procedura. Di seguito indicate, sono i passaggi per il calcolo del rendimento teorico, con un esempio rendimento teorico.

Bilanciare l'equazione

Prima di procedere con la pratica, prima bilancia la reazione teoricamente e determinare il rapporto dei reagenti ai prodotti. Il bilanciamento di una reazione chimica si basa sulla legge di conservazione della massa, che gli Stati, l'energia può essere né creata, né distrutta, ma può essere convertita da una forma all'altra. Quindi, in una reazione chimica, il numero di atomi dei reagenti totali (che sono idealmente a sinistra) deve essere uguale al numero di atomi del prodotto che si ottiene dopo la reazione è completa. Per esempio, prendiamo l'esempio di combustione del metano, in presenza di ossigeno.

Esempio

CH4 + O2 → CO2 + H2O

* Questa attualmente è una formula chimica non bilanciata. Quindi prima bisogna capire i più piccoli coefficienti numerici interi per ciascuno dei reagenti e dei prodotti.

* Diciamo che sono i coefficienti a, b, c e d. Moltiplicare ciascuno dei reagenti e dei prodotti con questi coefficienti: CH4 ax + bx O2 → cx CO2 + dx H2O

* Come per il sistema di equazioni, si può osservare che il numero di atomi di carbonio è uguale al reagente e il lato del prodotto. Quindi, a = c = 1.

* Ora l'equazione è: CH4 + bx O2 → CO2 + H2O dx. Ci sono 4 atomi di idrogeno nella parte reagente, tuttavia vi è solo una molecola di metano lo contengono. Quindi, ci dovrebbero essere idealmente 2 molecole di idrogeno nel lato del prodotto, che lo rende 4 atomi di idrogeno anche lì. Quindi moltiplicare per 2 d.

* Ora l'equazione è: CH4 + bx O2 → CO2 + 2 x H2O. Tuttavia, il numero di atomi di ossigeno sono ancora disuguali. Ci sono 2 atomi di ossigeno nella parte reagente e 4 atomi di ossigeno nella parte prodotto. Quindi moltiplicare b per 2 e l'equazione risultante è una equazione chimica bilanciata.

* Risultante equazione: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Determinazione reagente Limitazione

Per determinare il reagente limitante, prima dividere la massa reagente (in grammi) dal suo peso molecolare (massa molare) (grammi / mole). Una mole è un'unità di misura della quantità dei reagenti utilizzati. 1 mole = 12 atomi di ~ 6,022 x 1023 particelle - il numero di Avogadro. 1 mole di gas ideale ~~~V 22,4 litri a STP (temperatura e pressione standard). Un'altra soluzione alternativa è quella di moltiplicare la quantità di reagente (in ml) dalla sua densità e quindi dividere dalla massa molare. Si deve sapere come calcolare la massa molare, prima di procedere con il calcolo del rendimento teorico. Ora la massa ottenuta da una delle procedure sopra è moltiplicato per il numero di moli del reagente utilizzato nella equazione chimica. Sulla base della capacità del reagente limitante, calcolare le moli attesi del prodotto, assumendo la resa di 100%. Per esempio, prendiamo l'esempio di sopra della reazione bilanciata:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Qui, 1 mole di metano reagisce con 2 moli di ossigeno per producono 2 moli di acqua e 1 mole di anidride carbonica. Il rapporto stechiometrico sarebbe 1: 2 (per metano: ossigeno). Il peso molecolare del CH4 è 16,04 gr / mole e di ossigeno, è di 32 gr / mole. Così come per l'equazione, 16 grammi di metano reagisce con 64 grammi di ossigeno per ottenere 44 grammi di anidride carbonica e 36 grammi di acqua. Così qui metano reagisce con 4 volte la quantità di ossigeno in peso. Così si potrebbe dire, il metano è l'agente limitante qui.

Calcolo rendimento teorico

Il rapporto stechiometrico è il rapporto teorico ottenuta dalla equazione chimica. Tuttavia il rapporto effettivo dipende dal numero di moli del reagente limitante. Per determinare la resa teorica, moltiplicare il numero di moli del reagente limitante per il rapporto del reagente limitante e il prodotto sintetizzato e dal peso molecolare del prodotto. In una reazione chimica, A + B → C, resa teorica di C può essere calcolato in 2 modi

* [M (C) / f (C)] / [m (A) / f (A)]

* [M (C) / f (C)] / [m (B) / f (B)]

dove A è il reagente limitante, f (A), f (B) ef (C) sono pesi formula dei reagenti e dei prodotti, rispettivamente, e le masse molecolari dei reagenti e dei prodotti sono m (A), m (B) e m (C) e qualsiasi di questi resa è bassa, il reagente di tale equazione chimica diventa il reagente limitante.

Nell'esempio precedente, CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O, se 8 grammi di metano sono state bruciate con 48 grammi di ossigeno, per produrre 20 gr di anidride carbonica, allora il numero di moli di metano secondo la formula è,

[8 gms di metano x 1 (moli di metano) / 16 (peso molecolare di metano)] x [1 (moli di CO2) / 1 (mole di metano)] = 0,5 moli di CO2

[48 gms di ossigeno x 1 (moli di ossigeno) / 32 (peso molecolare di ossigeno)] x [1 (moli di CO2) / 2 (moli di ossigeno)] = 0.75 moli di CO2

Ora la formula è resa teorica, utilizzando il minor numero di moli di CO2 ottenuti dalla reazione 1, in cui è identificato metano come reagente limitante. Pertanto, la resa teorica è: [0,5 (moli di CO 2) x 44 (peso molecolare) / 1 (mole di CO2)] = 22 gms CO2

Se la resa reale è di 20 gr di CO2, quindi la resa percentuale può essere calcolato come,

La resa effettiva / Rendimento teorico x 100 = 20/22 x 100 = 90,9% ~ 91%.

Solitamente l'idea alla base calcolo resa teorica è determinare se la reazione chimica avuto successo o meno e se fosse, quanto è la percentuale di successo. Una bassa percentuale indica che le condizioni per la reazione chimica devono essere migliorate, come i fattori di rischio sopra indicati possono essere responsabili per fattorizzare la percentuale fallimento della reazione chimica. Spero che l'esempio sopra rendimento teorico con la spiegazione ha aiutato a capire questa formula di rendimento teorico. Ma prima di procedere con questi calcoli, assicurarsi che si sta ben versato con i termini più importanti della chimica e terminologie di Chimica simili, talpe e la massa molecolare. Si può prendere l'aiuto della tavola periodica per calcolare il peso molecolare. Quindi risolvere più di questi esempi resa teorica e chimica non sarà più sembrare una scienza del razzo! Che dire?