컵 케이크를 뿌리로 장식한다고 가정 해 보겠습니다. 각 컵 케이크에는 소수의 뿌리가 필요합니다. 12 개의 컵 케이크와 뿌리로 가득 찬 두 개의 거대한 욕조가 있습니다. 즉, 모든 컵 케이크를 장식 할 수있는 충분한 스프링 클이 있지만 모든 스프링 클을 다 사용할 컵 케이크가 충분하지 않습니다. 따라서 여기에서 수행 한 컵 케이크 장식 반응의 수율은 12 개의 컵 케이크이며, 이는 전적으로 가지고있는 컵 케이크의 양에 달려 있습니다.
같은 방식으로 화학 반응을 할 때 생산할 제품의 양은 더 적은 성분에 따라 달라집니다. 이 구성 요소를 제한 시약. 제한 시약이 무엇인지 알아 낸 후에는 이론적 수율, 또는 구성 요소에서 얻을 수있는 제품의 양.
제한 반응물 찾기
암모니아를 만들기 위해 수소가 질소와 반응하는 다음 화학 방정식을 살펴보십시오.
이 화학 반응은 암모니아를 만드는 데 필요한 수소와 질소의 양을 파악하는 데 도움이됩니다. 문제는이 방정식이 균형이 맞지 않다는 것입니다. 따라서 먼저 균형을 잡으십시오.
자, 당신은 3 몰의 수소마다 2 몰의 암모니아를 만든다는 것을 알고 있습니다. 질소 1 몰당 암모니아 2 몰을 만듭니다.
이제이 반응을 할 때 4.5g의 수소와 24g의 암모니아가 있다고합시다. 제한 반응물은 어느 것입니까?
이것을 찾으려면 먼저 각 성분의 그램 수를 몰로 변환해야합니다. 그런 다음 균형 방정식으로 주어진 화학량 론적 비율을 사용하여 어떤 반응물이 제한되는지 찾을 수 있습니다.
수소와 암모니아의 질량을 몰로 변환하려면 몰 질량을 사용하십시오.
2.2 몰의 수소와 0.86 몰의 질소가 있다는 것을 감안할 때 제한적입니까?
2.2 몰의 수소와 반응하는 데 필요한 질소 몰의 수를 알아 내기 위해 균형 방정식에 의해 주어진 화학 양 론적 비율을 사용할 수 있습니다.
즉, 2.2 몰의 수소 전체를 사용하려면 최소 0.73 몰의 질소가 필요합니다.
0.86 몰의 수소와 반응하는 데 필요한 수소의 몰수를 알아 내기 위해 동일한 방법을 사용할 수 있습니다.
이는 0.86 몰의 질소를 모두 사용하려면 2.58 몰의 수소가 필요하다는 것을 의미합니다. 문제는 2.58 몰의 수소가 없다는 것입니다! 따라서 수소는
제한 반응물. 가지고있는 수소를 모두 사용하면 암모니아를 더 만들 수 없습니다. 수소는 앞서 논의한 예의 컵 케이크와 동일합니다. 컵 케이크를 모두 장식하고 나면 남은 뿌리가 남게됩니다.이론적 수율 찾기
당신이 가진 모든 수소가 반응하여 암모니아를 형성하면 얼마나 많은 암모니아가 만들어 질까요? 이것은 반응의 이론적 수율입니다.
따라서 제한 시약과 반응물과 생성물 간의 화학 양 론적 관계를 사용하여 암모니아의 이론적 수율이 1.5 몰임을 알 수 있습니다.
그러나 이것이 왜 이론적 수율? 왜 수익률이 아닌가?
문제는 반응이 항상 당신이 생각하는 방식으로 일어나지는 않는다는 것입니다.
컵 케이크 꾸미기로 돌아 갑시다. 컵 케이크를 장식하는 동안 동생이 부엌으로 와서 컵 케이크를 장식하기 전에 훔친다고 상상해보십시오. 글쎄, 그것은 당신이 만들 수있는 장식 된 컵케익을 한 개 적습니다. 이것은 부반응.
화학 반응은 거의 완벽하지 않습니다. 일반적으로 반응물을 사용하여 원하는 제품 이외의 것을 만드는 부반응이 있습니다. 결과적으로 제한 시약으로 계산 된 제품의 양을 이론적 수율이라고합니다. 실제로 수익률은 이보다 적을 것입니다.
