I kemi avser termen "utbyte" mängden av en produkt eller produkter som en kemisk reaktion producerar eller "avkastning." Det finns två typer av avkastning: teoretiska avkastningar och faktiska avkastningar. När du bestämmer reaktionens "faktiska" utbyte baserat på mängden produkt som du kan "isolera" från reaktionskammaren, hänvisar vissa kemiska läroböcker till den som "isolerad avkastning." Jämför detta "isolerade avkastning" med ditt teoretiska avkastning för att beräkna "procentavkastning" - hur mycket produkt du fick i termer av hur mycket du förväntade dig att skaffa sig.
Balansera din kemiska ekvation genom att se till att det finns exakt samma mängd av varje atom på vänster sida om det finns till höger. Du kan representera nedbrytningen av fast kopparnitrat, Cu (NO3) 2, i kopparoxidpulver, kvävedioxidgas och syrgas, till exempel med hjälp av den obalanserade ekvationen Cu (NO3) 2 -> CuO + NO2 + O2. Lägg märke till att det finns två kväve på vänster sida och bara ett till höger. Lägg till en "2" -koefficient framför "NO2" för att fixa detta. Räkna oxygener till vänster - det finns sex - och till höger - det finns sju. Eftersom du bara kan använda heltalskoefficienter, lägg till den minsta (a "2") framför Cu (NO3) 2. Lägg till ytterligare en "2" framför "CuO" för att balansera kopparna och räkna oxygener igen - det finns 12 på vänster sida och 8 till höger. Med tanke på att det nu också finns fyra kväve, ändra "2" framför ditt kväve till "4" - din ekvation är nu balanserad, som 2Cu (NO3) 2 -> 2CuO + 4NO2 + O2.
Beräkna "molmassa" -värden för dina reaktanter och produkter, med tanke på att du inte behöver bekymra dig om gaser alls i syfte att ge reaktioner i procent. För exempelreaktionen behöver du bara beräkna molmassorna av kopparnitrat och kopparoxid. Använd ditt periodiska system för att bestämma molekylvikter för både Cu (NO3) 2 och CuO i amu - 187,56 amu respektive 79,55 amu. Deras motsvarande molära massor är 187,56 gram respektive 79,55 gram.
Bestäm hur många mol reaktant du börjar med. För exempelreaktionen, tänk dig att du har 250,04 gram kopparnitrat. Omvandla denna massa till mol enligt följande: 250,04 g Cu (NO3) 2 x (1 mol Cu (NO3) 2 / 187,57 g Cu (NO3) 2) = 1,33 mol Cu (No3) 2.
Beräkna hur många gram produkt du förväntar dig att ha - ditt "teoretiska utbyte". Från din balanserade reaktion, 2Cu (NO3) 2 -> 2CuO + 4NO2 + O2, märker att två mol koppar nitrat ska ge två mol kopparoxid - med andra ord bör du sluta med samma antal mol kopparoxid som du började med mol kopparnitrat, eller 1,33. Omvandla mol kopparoxid till gram med dess molära massa enligt följande: 1,33 mol CuO x (79,55 g CuO / 1 mol CuO) = 105,80 g CuO.
Genomför din reaktion och väg din produkt på en elektronisk balans, använd sedan detta värde för att beräkna procentavkastning. Till exempel, om din 250,04 gram kopparnitrat sönderdelades i 63,41 gram kopparoxid när uppvärmd var ditt procentuella utbyte 63,41 g CuO / 105,80 g CuO - ditt isolerade utbyte över ditt teoretiska utbyte - eller 59.93%.
Referenser
- Wisc Online: Produktutbyte vid kemiska reaktioner
Tips
- Du kan bestämma ett ämnes "molekylvikt" genom att lägga samman vikter som det periodiska systemet ger för var och en av dess atomer. För att beräkna vikten av Cu (NO3) 2, tänk till exempel att denna förening innehåller en kopparatom, två kväveatomer och sex syreatomer. Konsultera ditt periodiska system för att fastställa att koppar har en atommassa på 63,55 gram, kväve 14,01 gram och syre 16,00 gram. Lägg till dessa - 63,55 + (2 x 14,01) + (6 x 16,00) - för att bestämma att Cu (NO3) 2 har en molekylvikt på 187,57 amu.
- Tänk på att du uttrycker "molär" massa - antalet gram av ett ämne en "mol" av ämnet innehåller - med samma antal som molekylvikt, endast med gram istället för "atommassa enheter "(amu).
Om författaren
Robert Schrader är författare, fotograf, världsresenär och skapare av den prisbelönta bloggen Lämna ditt dagliga helvete. När han inte är ute i världen kan du hitta honom i vackra Austin, TX, där han bor med sin partner.
Fotokrediter
Frostat bägare för vodka avbildad av Galaiko Sergey från Fotolia.com