În chimie, termenul „randament” se referă la cantitatea unui produs sau a produselor pe care o reacție chimică le produce sau „cedează”. Există două tipuri de randamente: randamente teoretice și randamente reale. Pe măsură ce determinați randamentul „real” al unei reacții pe baza cantității de produs pe care îl puteți „izola” de camera de reacție, unele manuale de chimie se referă la aceasta ca „randament izolat”. Comparați acest „randament izolat” cu randamentul dvs. teoretic pentru a calcula „randamentul procentual” - cât produs ați primit în termeni de cât așteptați să obține.
Echilibrați-vă ecuația chimică asigurându-vă că există exact aceeași cantitate din fiecare atom pe partea stângă, acolo unde există pe partea dreaptă. Puteți reprezenta descompunerea azotatului de cupru solid, Cu (NO3) 2, în pulbere de oxid de cupru, dioxid de azot gazos și oxigen gazos, de exemplu, folosind ecuația dezechilibrată Cu (NO3) 2 -> CuO + NO2 + O2. Observați mai întâi că există doi azoti pe partea stângă și doar unul pe dreapta. Adăugați un coeficient „2” în fața „NO2” pentru a remedia problema. Numărați oxigenii din stânga - sunt șase - și în dreapta - sunt șapte. Deoarece puteți utiliza numai coeficienți cu număr întreg, adăugați cel mai mic (un „2”) în fața lui Cu (NO3) 2. Adăugați încă un „2” în fața „CuO” pentru a echilibra cuprurile și a număra din nou oxigenii - sunt 12 pe partea stângă și 8 pe dreapta. Ținând cont de faptul că acum există și patru azoti, schimbați „2” în fața azotului cu „4” - ecuația dvs. este acum echilibrată, ca 2Cu (NO3) 2 -> 2CuO + 4NO2 + O2.
Calculați valorile „masei molare” ale reactanților și produselor dvs., ținând cont de faptul că nu va trebui să vă preocupați deloc de gaze în scopul procentului de reacții de randament. Pentru exemplul de reacție, va trebui doar să calculați masele molare de azotat de cupru și oxid de cupru. Utilizați-vă tabelul periodic pentru a determina greutățile moleculare atât pentru Cu (NO3) 2, cât și pentru CuO în amu - 187,56 amu, respectiv 79,55 amu. Masele lor molare corespunzătoare sunt 187,56 grame, respectiv 79,55 grame.
Determinați câte moli de reactant începeți. Pentru exemplul de reacție, imaginați-vă că aveți 250,04 grame de azotat de cupru. Convertiți această masă în moli după cum urmează: 250,04 g Cu (NO3) 2 x (1 mol Cu (NO3) 2 / 187,57 g Cu (NO3) 2) = 1,33 mol Cu (No3) 2.
Calculați câte grame de produs anticipați - „randamentul teoretic”. Din reacția dvs. echilibrată, 2Cu (NO3) 2 -> 2CuO + 4NO2 + O2, observați că doi moli de cupru azotatul ar trebui să producă doi moli de oxid de cupru - cu alte cuvinte, ar trebui să sfârșiți cu același număr de moli de oxid de cupru ca și cum ați început cu moli de azotat de cupru sau 1,33. Convertiți moli de oxid de cupru în grame folosind masa sa molară după cum urmează: 1,33 mol CuO x (79,55 g CuO / 1 mol CuO) = 105,80 g CuO.
Conduceți reacția și cântăriți produsul pe o balanță electronică, apoi utilizați această valoare pentru a calcula procentul de randament. De exemplu, dacă 250,04 grame de azotat de cupru s-au descompus în 63,41 grame de oxid de cupru când încălzit, randamentul procentual a fost de 63,41 g CuO / 105,80 g CuO - randamentul izolat peste randamentul teoretic - sau 59.93%.
Referințe
- Wisc Online: randamentele produselor în reacțiile chimice
sfaturi
- Puteți determina „greutatea moleculară” a unei substanțe adăugând greutăți pe care tabelul periodic le dă pentru fiecare dintre atomii săi. Pentru a calcula greutatea lui Cu (NO3) 2, de exemplu, considerați că acest compus conține un atom de cupru, doi atomi de azot și șase atomi de oxigen. Consultați-vă tabelul periodic pentru a determina dacă cuprul are o masă atomică de 63,55 grame, azotul 14,01 grame și oxigenul 16,00 grame. Adăugați-le împreună - 63,55 + (2 x 14,01) + (6 x 16,00) - pentru a determina că Cu (NO3) 2 are o masă moleculară de 187,57 amu.
- Rețineți că exprimați masa „molară” - numărul de grame dintr-o substanță, un „mol” din substanța conține - folosind același număr ca greutatea moleculară, folosind doar grame în loc de „masă atomică” unități "(amu).
Despre autor
Robert Schrader este scriitor, fotograf, călător mondial și creator al blogului premiat Leave Your Daily Hell. Când nu pleacă pe glob, îl poți găsi în frumoasa Austin, TX, unde locuiește împreună cu partenerul său.
Credite foto
Pahare înghețate pentru imagine de vodcă de Galaiko Sergey din Fotolia.com