Στη χημεία, ο όρος «απόδοση» αναφέρεται στην ποσότητα ενός προϊόντος ή προϊόντων που παράγει μια χημική αντίδραση ή «αποδόσεις». Υπάρχουν δύο τύποι αποδόσεων: θεωρητικές αποδόσεις και πραγματικές αποδόσεις. Καθώς καθορίζετε την "πραγματική" απόδοση μιας αντίδρασης με βάση την ποσότητα του προϊόντος που μπορείτε να "απομονώσετε" από τον θάλαμο αντίδρασης, ορισμένα εγχειρίδια χημείας το αναφέρουν ως "απομονωμένη απόδοση." Συγκρίνετε αυτήν την "απομονωμένη απόδοση" με τη θεωρητική σας απόδοση για να υπολογίσετε την "ποσοστιαία απόδοση" - πόσα προϊόντα λάβατε σε σχέση με το ποσό που περιμένατε να παίρνω.
Ισορροπήστε τη χημική σας εξίσωση διασφαλίζοντας ότι υπάρχει ακριβώς η ίδια ποσότητα κάθε ατόμου στην αριστερή πλευρά με εκείνη που βρίσκεται στα δεξιά. Μπορείτε να αντιπροσωπεύσετε την αποσύνθεση του στερεού νιτρικού χαλκού, Cu (NO3) 2, σε σκόνη οξειδίου του χαλκού, αέριο διοξείδιο του αζώτου και αέριο οξυγόνο, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας τη μη ισορροπημένη εξίσωση Cu (NO3) 2 -> CuO + NO2 + Ο2. Παρατηρήστε πρώτα ότι υπάρχουν δύο άζωτο στην αριστερή πλευρά και μόνο ένα στα δεξιά. Προσθέστε έναν συντελεστή "2" μπροστά από το "NO2" για να το διορθώσετε. Μετρήστε τα οξυγόνα στα αριστερά - υπάρχουν έξι - και στα δεξιά - υπάρχουν επτά. Επειδή μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μόνο συντελεστές ολόκληρου αριθμού, προσθέστε το μικρότερο (a "2") μπροστά από το Cu (NO3) 2. Προσθέστε ένα άλλο "2" μπροστά από το "CuO" για να εξισορροπήσετε τους χαλκού και να μετρήσετε ξανά τα οξυγόνα - υπάρχουν 12 στην αριστερή πλευρά και 8 στα δεξιά. Λάβετε υπόψη ότι υπάρχουν επίσης τέσσερα άζωτο, αλλάξτε το "2" μπροστά από το άζωτο σε "4" - η εξίσωση σας είναι τώρα ισορροπημένη, ως 2Cu (NO3) 2 -> 2CuO + 4NO2 + O2
Υπολογίστε τις τιμές "γραμμομοριακής μάζας" των αντιδρώντων και των προϊόντων σας, έχοντας υπόψη ότι δεν θα χρειαστεί να ασχοληθείτε καθόλου με αέρια για τον σκοπό των ποσοστών αντιδράσεων απόδοσης. Για παράδειγμα, για την αντίδραση, θα πρέπει απλώς να υπολογίσετε τις γραμμομοριακές μάζες του νιτρικού χαλκού και του οξειδίου του χαλκού. Χρησιμοποιήστε τον περιοδικό σας πίνακα για να προσδιορίσετε τα μοριακά βάρη και για τα Cu (NO3) 2 και CuO σε amu - 187,56 amu και 79,55 amu, αντίστοιχα. Οι αντίστοιχες μοριακές μάζες τους είναι 187,56 γραμμάρια και 79,55 γραμμάρια, αντίστοιχα.
Προσδιορίστε πόσα γραμμομόρια αντιδραστηρίου ξεκινάτε. Για το παράδειγμα αντίδρασης, φανταστείτε ότι έχετε 250,04 γραμμάρια νιτρικού χαλκού. Μετατροπή αυτής της μάζας σε γραμμομόρια ως εξής: 250,04 g Cu (NO3) 2 x (1 mol Cu (NO3) 2 / 187,57 g Cu (NO3) 2) = 1,33 mol mol (No3) 2.
Υπολογίστε πόσα γραμμάρια προϊόντος αναμένετε να έχετε - τη "θεωρητική σας απόδοση". Από την ισορροπημένη αντίδρασή σας, 2Cu (NO3) 2 -> 2CuO + 4NO2 + O2, παρατηρήστε ότι δύο γραμμομόρια χαλκού το νιτρικό άλας θα πρέπει να παράγει δύο γραμμομόρια οξειδίου του χαλκού - με άλλα λόγια, θα πρέπει να καταλήξετε με τον ίδιο αριθμό γραμμομορίων οξειδίου του χαλκού όπως ξεκινήσατε με γραμμομόρια νιτρικού χαλκού ή 1,33. Μετατρέψτε γραμμομόρια οξειδίου του χαλκού σε γραμμάρια χρησιμοποιώντας τη μοριακή μάζα του ως εξής: 1,33 mol CuO x (79,55 g CuO / 1 mol CuO) = 105,80 g CuO.
Πραγματοποιήστε την αντίδρασή σας και ζυγίστε το προϊόν σας σε ηλεκτρονικό ισοζύγιο και, στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε αυτήν την τιμή για να υπολογίσετε το ποσοστό απόδοσης. Για παράδειγμα, εάν τα 250,04 γραμμάρια νιτρικού χαλκού αποσυντίθενται σε 63,41 γραμμάρια οξειδίου του χαλκού όταν θερμαινόμενη, η ποσοστιαία απόδοση ήταν 63,41 g CuO / 105,80 g CuO - η μεμονωμένη απόδοση σε σχέση με τη θεωρητική απόδοση - ή 59.93%.
βιβλιογραφικές αναφορές
- Wisc Online: Αποδόσεις προϊόντων σε χημικές αντιδράσεις
Συμβουλές
- Μπορείτε να προσδιορίσετε το "μοριακό βάρος" μιας ουσίας προσθέτοντας μαζί βάρη που δίνει ο περιοδικός πίνακας για καθένα από τα άτομα της. Για τον υπολογισμό του βάρους του Cu (NO3) 2, για παράδειγμα, θεωρήστε ότι αυτή η ένωση περιέχει ένα άτομο χαλκού, δύο άτομα αζώτου και έξι άτομα οξυγόνου. Συμβουλευτείτε τον περιοδικό σας πίνακα για να διαπιστώσετε ότι ο χαλκός έχει ατομική μάζα 63,55 γραμμάρια, άζωτο 14,01 γραμμάρια και οξυγόνο 16,00 γραμμάρια. Προσθέστε αυτά μαζί - 63,55 + (2 x 14,01) + (6 x 16,00) - για να προσδιορίσετε ότι το Cu (NO3) 2 έχει μοριακή μάζα 187,57 amu.
- Λάβετε υπόψη ότι εκφράζετε "γραμμομοριακή" μάζα - τον αριθμό γραμμαρίων μιας ουσίας ένα "γραμμομόριο" του η ουσία περιέχει - χρησιμοποιώντας τον ίδιο αριθμό με το μοριακό βάρος, χρησιμοποιώντας μόνο γραμμάρια αντί για "ατομική μάζα μονάδες "(amu).
Σχετικά με τον Συγγραφέα
Ο Robert Schrader είναι συγγραφέας, φωτογράφος, παγκόσμιος ταξιδιώτης και δημιουργός του βραβευμένου ιστολογίου Leave Your Daily Hell. Όταν δεν είναι έξω από το globetrotting, μπορείτε να τον βρείτε στο όμορφο Austin, TX, όπου ζει με τον σύντροφό του.
Φωτογραφικές μονάδες
Παγωμένα ποτήρια για βότκα εικόνα από τον Γαλαϊκό Σεργκέι από Fotolia.com