En chimie, le terme "rendement" fait référence à la quantité d'un ou de produits qu'une réaction chimique produit ou "rend". Il existe deux types de rendements: les rendements théoriques et les rendements réels. Lorsque vous déterminez le rendement « réel » d'une réaction en fonction de la quantité de produit que vous pouvez « isoler » de la chambre de réaction, certains manuels de chimie l'appellent le « rendement isolé ». Comparez ce « rendement isolé » à votre rendement théorique pour calculer le « rendement en pourcentage »: quelle quantité de produit vous avez reçu par rapport à ce que vous attendiez de obtenir.
Équilibrez votre équation chimique en vous assurant qu'il y a exactement la même quantité de chaque atome sur le côté gauche qu'il y en a sur la droite. Vous pouvez représenter la décomposition du nitrate de cuivre solide, Cu (NO3)2, en poudre d'oxyde de cuivre, le dioxyde d'azote gazeux et l'oxygène gazeux, par exemple, en utilisant l'équation déséquilibrée Cu (NO3)2 --> CuO + NO2 + O2. Remarquez d'abord qu'il y a deux azotes sur le côté gauche et un seul sur la droite. Ajoutez un coefficient "2" devant "NO2" pour corriger cela. Comptez les oxygènes à gauche, il y en a six, et à droite, il y en a sept. Comme vous ne pouvez utiliser que des coefficients de nombres entiers, ajoutez le plus petit (un "2") devant Cu (NO3)2. Ajoutez un autre "2" devant "CuO" pour équilibrer les cuivres et compter à nouveau les oxygènes - il y en a 12 sur le côté gauche et 8 sur la droite. En gardant à l'esprit qu'il y a aussi maintenant quatre azotes, remplacez le "2" devant votre azote par un "4" - votre équation est maintenant équilibrée, comme 2Cu (NO3)2 --> 2CuO + 4NO2 + O2.
Calculez les valeurs de "masse molaire" de vos réactifs et produits, en gardant à l'esprit que vous n'aurez pas du tout besoin de vous préoccuper des gaz pour les réactions de rendement en pourcentage. Pour l'exemple de réaction, il vous suffira donc de calculer les masses molaires du nitrate de cuivre et de l'oxyde de cuivre. Utilisez votre tableau périodique pour déterminer les poids moléculaires pour Cu (NO3)2 et CuO dans amu - 187,56 amu et 79,55 amu, respectivement. Leurs masses molaires correspondantes sont respectivement de 187,56 grammes et 79,55 grammes.
Déterminez avec combien de moles de réactif vous commencez. Pour l'exemple de réaction, imaginez que vous avez 250,04 grammes de nitrate de cuivre. Convertissez cette masse en moles comme suit: 250,04 g Cu (NO3)2 x (1 mol Cu (NO3)2/187,57 g Cu (NO3)2) = 1,33 mol Cu (No3)2.
Calculez combien de grammes de produit vous prévoyez d'avoir - votre "rendement théorique". D'après votre réaction équilibrée, 2Cu (NO3)2 --> 2CuO + 4NO2 + O2, remarquez que deux moles de cuivre le nitrate devrait produire deux moles d'oxyde de cuivre - en d'autres termes, vous devriez vous retrouver avec le même nombre de moles d'oxyde de cuivre que vous avez commencé avec des moles de nitrate de cuivre, soit 1,33. Convertissez des moles d'oxyde de cuivre en grammes en utilisant sa masse molaire comme suit: 1,33 mol CuO x (79,55 g CuO/1 mol CuO) = 105,80 g CuO.
Réalisez votre réaction et pesez votre produit sur une balance électronique, puis utilisez cette valeur pour calculer le pourcentage de rendement. Par exemple, si vos 250,04 grammes de nitrate de cuivre se décomposent en 63,41 grammes d'oxyde de cuivre lorsque chauffé, votre rendement en pourcentage était de 63,41 g CuO/105,80 g CuO - votre rendement isolé par rapport à votre rendement théorique - ou 59.93%.
Les références
- Wisc Online: Rendements du produit dans les réactions chimiques
Conseils
- Vous pouvez déterminer le "poids moléculaire" d'une substance en additionnant les poids donnés par le tableau périodique pour chacun de ses atomes. Pour calculer le poids de Cu (NO3)2, par exemple, considérons que ce composé contient un atome de cuivre, deux atomes d'azote et six atomes d'oxygène. Consultez votre tableau périodique pour déterminer que le cuivre a une masse atomique de 63,55 grammes, l'azote 14,01 grammes et l'oxygène 16,00 grammes. Additionnez-les ensemble - 63,55 + (2 x 14,01) + (6 x 16,00) - pour déterminer que Cu (NO3)2 a une masse moléculaire de 187,57 amu.
- Gardez à l'esprit que vous exprimez la masse "molaire" - le nombre de grammes d'une substance une "mole" de la substance contient - en utilisant le même nombre que le poids moléculaire, en utilisant uniquement des grammes au lieu de "masse atomique unités" (amu).
A propos de l'auteur
Robert Schrader est un écrivain, photographe, grand voyageur et créateur du blog primé Leave Your Daily Hell. Lorsqu'il n'est pas en voyage, vous pouvez le trouver dans la belle Austin, TX, où il vit avec son partenaire.
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Béchers givrés pour l'image de la vodka par Galaiko Sergey de Fotolia.com