Fő tartalom

Kémia

Tantárgy/kurzus: Kémia > 2. témakör

3. lecke: A meghatározó reagens mennyisége

Meghatározó reagens és kitermelés

Hogyan határozzuk meg a meghatározó reagenst, és alkalmazzuk a sztöchiometriát az elméleti hozam és kitermelés kiszámításához?

Meghatározó reagens és elméleti hozam

Kezdjük egy klasszikus feladvánnyal: Hány hot dogot tudunk készíteni öt virsliből és négy kifliből?

Ha feltételezzük, hogy egy hot dog egy virsliből és egy kifliből áll, akkor csak annyi hot dogot tudunk készíteni, ahány kiflink van, mivel az fogy el elsőként. Ebben az ideálisnak aligha mondható helyzetben a kifli a meghatározó hozzávaló vagy meghatározó reagens.

A kémiai egyenletben a meghatározó reagens az a kiindulási anyag, ami meghatározza, hogy mennyi termék keletkezik. A többi kiindulási anyagot olykor úgy tekintjük, hogy feleslegben vannak, mivel mire a meghatározó reagens elfogy, még marad belőlük. Azt a maximális mennyiséget, ami a termékből keletkezhet, elméleti hozamnak nevezzük. Az előbbi feladványban az elméleti hozam négy teljes hot dog, mivel négy kiflink van. De most már elég a hot dogokból! A következő példában egy tényleges kémiai reakcióban fogjuk megkeresni a meghatározó reagenst, és ki fogjuk számolni az elméleti hozamot.

Javaslat a feladatok megoldásához: A kémiai számításoknál — úgy, mint a meghatározó reagens és az elméleti hozam meghatározásánál is — az első és legfontosabb lépés, hogy felírjuk a reakcióegyenletet! Mivel a számításainkhoz használt arányokat a sztöchiometriai együtthatók segítségével határozzuk meg, ha a sztöchiometriai együtthatók rosszak, a számításaink is hibásak lesznek.

1. Feladat: Keresd meg a meghatározó reagenst!

A következő reakcióban mi a meghatározó reagens, ha kiinduláskor 2,80g start text, A, l, end text és 4,25g start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript áll rendelkezésünkre?

2, start text, A, l, end text, left parenthesis, s, z, right parenthesis, plus, 3, start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, g, right parenthesis, right arrow, 2, start text, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript, left parenthesis, s, z, right parenthesis

Először ellenőrizzük, hogy helyes-e a reakcióegyenletünk: az egyenlet mindkét oldalán 2 start text, A, l, end text atom és hat start text, C, l, end text atom van, vagyis rendben vagyunk! A feladatban ismerjük a kiindulási anyagok tömegét, és azt szeretnénk megtudni, hogy a reakció során melyik anyag fogy el elsőként. Ehhez először a kiindulási anyagok tömegét át kell számítani anyagmennyiségre (mólra), majd az egyenletből származó sztöchiometriai arányokat használva megállapítjuk a meghatározó reagenst.

1. lépés: A kiindulási anyagok anyagmennyiségének meghatározása

A moláris tömegek segítségével az start text, A, l, end text és a start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript tömegéből kiszámolhatjuk azok anyagmennyiségét.

$\text{Al anyagmennyisége}=2{,}80 \,\cancel{\text {g Al}} \cdot \dfrac{1\,\text{mol Al}}{26{,}98 \,\cancel{\text {g Al}}}= 1{,}04 \cdot 10^{-1}\,\text {mol Al}~~~~~~~~~~~~~~~~\text{(Al tömegéből az anyagmennyiségének meghatározása)}$ start text, A, l, space, a, n, y, a, g, m, e, n, n, y, i, s, e, with, \', on top, g, e, end text, equals, 2, comma, 80, start cancel, start text, g, space, A, l, end text, end cancel, dot, start fraction, 1, start text, m, o, l, space, A, l, end text, divided by, 26, comma, 98, start cancel, start text, g, space, A, l, end text, end cancel, end fraction, equals, 1, comma, 04, dot, 10, start superscript, minus, 1, end superscript, start text, m, o, l, space, A, l, end text, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start text, left parenthesis, A, l, space, t, o, with, \", on top, m, e, g, e, with, \', on top, b, o, with, \H, on top, l, space, a, z, space, a, n, y, a, g, m, e, n, n, y, i, s, e, with, \', on top, g, e, with, \', on top, n, e, k, space, m, e, g, h, a, t, a, with, \', on top, r, o, z, a, with, \', on top, s, a, right parenthesis, end text

$\text{Cl}_2 \text{anyagmennyisége}=4{,}25 \,\cancel{\text {g Cl}_2} \cdot \dfrac{1\,\text{mol Cl}_2}{70{,}90 \,\cancel{\text {g Cl}_2}}= 5{,}99 \cdot 10^{-2} \,\text {mol Cl}_2~~~~~~~~~\text{(Cl}_2 \text{ tömegéből az anyagmennyiségének meghatározása})$ start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, a, n, y, a, g, m, e, n, n, y, i, s, e, with, \', on top, g, e, end text, equals, 4, comma, 25, start cancel, start text, g, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end cancel, dot, start fraction, 1, start text, m, o, l, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, divided by, 70, comma, 90, start cancel, start text, g, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end cancel, end fraction, equals, 5, comma, 99, dot, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, m, o, l, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start text, left parenthesis, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, space, t, o, with, \", on top, m, e, g, e, with, \', on top, b, o, with, \H, on top, l, space, a, z, space, a, n, y, a, g, m, e, n, n, y, i, s, e, with, \', on top, g, e, with, \', on top, n, e, k, space, m, e, g, h, a, t, a, with, \', on top, r, o, z, a, with, \', on top, s, a, end text, right parenthesis

2. lépés: A sztöchiometriai arányok ismeretében keressük meg a meghatározó reagenst!

Most, hogy ismerjük a rendelkezésre álló anyagok anyagmennyiségét, több lehetőségünk is van a meghatározó reagens azonosítására. Három módszert mutatunk be. Mivel mindhárommal ugyanazt a választ kapjuk, kiválaszthatod közülük a kedvencedet. Mindhárom módszernél a sztöchiometriai arányokat használjuk, de némiképpen eltérő módon.

1. Módszer: Az első módszernél kiszámoljuk a rendelkezésünkre álló anyagok anyagmennyiségének arányát (aktuális arány), majd összehasonlítjuk a rendezett egyenlet sztöchiometriai arányaival.

$\text{Aktuális arány}=\dfrac{\text{Al anyagmennyisége}}{\text{ Cl}_2\text {anyagmennyisége}}=\dfrac{1{,}04 \cdot 10^{-1}\,\text {mol Al}}{5{,}99 \cdot 10^{-2} \,\text {mol Cl}_2}=\dfrac{1{,}74 \,\text{mol Al}}{\text{1 mol Cl}_2}$ start text, A, k, t, u, a, with, \', on top, l, i, s, space, a, r, a, with, \', on top, n, y, end text, equals, start fraction, start text, A, l, space, a, n, y, a, g, m, e, n, n, y, i, s, e, with, \', on top, g, e, end text, divided by, start text, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, a, n, y, a, g, m, e, n, n, y, i, s, e, with, \', on top, g, e, end text, end fraction, equals, start fraction, 1, comma, 04, dot, 10, start superscript, minus, 1, end superscript, start text, m, o, l, space, A, l, end text, divided by, 5, comma, 99, dot, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, m, o, l, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end fraction, equals, start fraction, 1, comma, 74, start text, m, o, l, space, A, l, end text, divided by, start text, 1, space, m, o, l, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end fraction

Az aktuális arányból láthatjuk, hogy 1,74 mol start text, A, l, end text jut 1 mol start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript-ra. Összehasonlításként a rendezett egyenletből adódó sztöchiometriai arány:

start text, S, z, t, o, with, \", on top, c, h, i, o, m, e, t, r, i, a, i, space, a, r, a, with, \', on top, n, y, end text, equals, start fraction, 2, start text, m, o, l, space, A, l, end text, divided by, 3, start text, m, o, l, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end fraction, equals, start fraction, 0, comma, 67, start text, m, o, l, space, A, l, end text, divided by, 1, start text, m, o, l, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end fraction

Ezek szerint legalább 0,67 mol start text, A, l, end text-ra van szükségünk egy mol start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript-hoz. Mivel a rendelkezésünkre álló anyagok anyagmennyiségének aránya nagyobb, mint a sztöchiometriai arány, több start text, A, l, end text áll rendelkezésünkre, mint amennyi a start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript-ral való reakcióhoz szükséges. Tehát a start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript a meghatározó reagens és az start text, A, l, end text feleslegben van.

2. Módszer: Ez egy feltételezésen és a feltételezés ellenőrzésén alapuló módszer a meghatározó reagens azonosítására. Kiválasztjuk az egyik reagenst - mindegy, melyiket - és úgy teszünk, mintha ez lenne a meghatározó reagens. A feltételezett meghatározó reagens anyagmennyisége alapján kiszámolhatjuk, hány mol anyagra van szükségünk a másik reagensből. Például, ha feltételezzük, hogy az start text, A, l, end text a meghatározó reagens, kiszámolhatjuk az ehhez szükséges start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript mennyiségét:

start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, space, a, n, y, a, g, m, e, n, n, y, i, s, e, with, \', on top, g, e, end text, equals, 1, comma, 04, dot, 10, start superscript, minus, 1, end superscript, start cancel, start text, m, o, l, space, A, l, end text, end cancel, dot, start fraction, 3, start text, m, o, l, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, divided by, 2, start cancel, start text, m, o, l, space, A, l, end text, end cancel, end fraction, equals, 1, comma, 56, dot, 10, start superscript, minus, 1, end superscript, start text, m, o, l, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript

A számítás alapján 1, comma, 56, dot, 10, start superscript, minus, 1, end superscript, start text, m, o, l, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript-ra lenne szükségünk, ha azt feltételezzük, hogy az start text, A, l, end text a meghatározó reagens. Mivel 5, comma, 99, dot, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, m, o, l, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript áll rendelkezésünkre, ami kevesebb, mint 1, comma, 56, dot, 10, start superscript, minus, 1, end superscript, start text, m, o, l, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, a számításunk szerint hamarabb elfogyna a start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, minthogy az összes start text, A, l, end text reakcióba léphetett volna. Vagyis a start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript a meghatározó reagens.

3. Módszer: A harmadik módszer a reakció anyagmennyiségének meghatározásán alapul. Egy mol reakció során a definíció szerint a rendezett reakcióegyenletben szereplő sztöchiometriai együtthatóknak megfelelő anyagmennyiségű anyagok reagálnak. Ez a meghatározás meglehetősen bonyolultnak hangzik, de az elv remélhetőleg könnyebben megérthető a példán keresztül. A fenti reakció esetén 1 mol reakció az, melynek során 2 mol start text, A, l, end text reagál 3 mol start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript-ral és 2 mol start text, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript keletkezik, amit úgy is leírhatunk, hogy

1, start text, m, o, l, space, r, e, a, k, c, i, o, with, \', on top, end text, equals, 2, start text, m, o, l, space, A, l, end text, equals, 3, start text, m, o, l, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, equals, 2, start text, m, o, l, space, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript

A fenti összefüggést használva arányokat állíthatunk fel, melyekkel az egyes reagensek anyagmennyiségéből kiszámolhatjuk a reakció anyagmennyiségét.

$1{,}04 \cdot 10^{-1}\,\cancel{\text {mol Al}}\cdot \dfrac{1\,\text{mol reakció}}{2 \,\cancel{\text {mol Al}}}= 5{,}20 \cdot 10^{-2}\,\text {mol reakció}~~~~~~~~~~~~\text{(a reakció anyagmennyiségének kiszámítása az Al anyagmennyiségéből)}$ 1, comma, 04, dot, 10, start superscript, minus, 1, end superscript, start cancel, start text, m, o, l, space, A, l, end text, end cancel, dot, start fraction, 1, start text, m, o, l, space, r, e, a, k, c, i, o, with, \', on top, end text, divided by, 2, start cancel, start text, m, o, l, space, A, l, end text, end cancel, end fraction, equals, 5, comma, 20, dot, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, m, o, l, space, r, e, a, k, c, i, o, with, \', on top, end text, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start text, left parenthesis, a, space, r, e, a, k, c, i, o, with, \', on top, space, a, n, y, a, g, m, e, n, n, y, i, s, e, with, \', on top, g, e, with, \', on top, n, e, k, space, k, i, s, z, a, with, \', on top, m, ı, with, \', on top, t, a, with, \', on top, s, a, space, a, z, space, A, l, space, a, n, y, a, g, m, e, n, n, y, i, s, e, with, \', on top, g, e, with, \', on top, b, o, with, \H, on top, l, right parenthesis, end text

$5{,}99 \cdot 10^{-2} \,\cancel{\text {mol Cl}_2} \cdot \dfrac{1\,\text{mol reakció}}{3 \,\cancel{\text {mol Cl}_2}}=2{,}00 \cdot 10^{-2} \,\text {mol reakció}~~~~~~~~\text{(a reakció anyagmennyiségének kiszámítása a Cl}_2 \text{ anyagmennyiségéből)}$ 5, comma, 99, dot, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start cancel, start text, m, o, l, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end cancel, dot, start fraction, 1, start text, m, o, l, space, r, e, a, k, c, i, o, with, \', on top, end text, divided by, 3, start cancel, start text, m, o, l, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end cancel, end fraction, equals, 2, comma, 00, dot, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, m, o, l, space, r, e, a, k, c, i, o, with, \', on top, end text, space, space, space, space, space, space, space, space, start text, left parenthesis, a, space, r, e, a, k, c, i, o, with, \', on top, space, a, n, y, a, g, m, e, n, n, y, i, s, e, with, \', on top, g, e, with, \', on top, n, e, k, space, k, i, s, z, a, with, \', on top, m, ı, with, \', on top, t, a, with, \', on top, s, a, space, a, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, space, a, n, y, a, g, m, e, n, n, y, i, s, e, with, \', on top, g, e, with, \', on top, b, o, with, \H, on top, l, right parenthesis, end text

Minél nagyobb a reakció anyagmennyisége, annál többször mehet végbe a reakció. Vagyis a kisebb anyagmennyiségű reakciót adó reagens a meghatározó reagens, hiszen azzal a reagenssel a reakció kevesebbszer játszódhat le. Láthatjuk, hogy ez a módszer is megerősíti, hogy a start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript a meghatározó reagens, mivel ez 2, comma, 00, dot, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, m, o, l, space, r, e, a, k, c, i, o, with, \', on top, t, end text ad, ami kevesebb, mint az start text, A, l, end text mennyiségéből számított 5, comma, 20, dot, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, m, o, l, space, r, e, a, k, c, i, o, with, \', on top, end text .

2. feladat: Az elméleti hozam meghatározása

Most, hogy már ismerjük a meghatározó reagenst, megválaszolhatjuk az alábbi kérdést:

Mennyi a reakció során az elméleti hozam az start text, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript-ra nézve, ha kiinduláskor a meghatározó reagensünkből, a start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript-ból 4,25 g áll rendelkezésünkre?

A meghatározó reagens anyagmennyiségéből a reakcióegyenletben szereplő sztöchiometriai együtthatók segítségével kiszámíthatjuk az elméleti hozamot. A reakcióegyenlet együtthatói alapján 3 mol start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript-ból 2 mol start text, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript képződik. Tehát az elméleti hozam anyagmennyisége:

$\text{Elméleti hozam (mol)}=5{,}99 \cdot 10^{-2}\,\cancel{\text {mol Cl}_2} \cdot \dfrac{2\,\text {mol AlCl}_3}{3 \,\cancel{\text {mol Cl}_2}}=3{,}99\cdot 10^{-2}\,\text {mol AlCl}_3$ start text, E, l, m, e, with, \', on top, l, e, t, i, space, h, o, z, a, m, space, left parenthesis, m, o, l, right parenthesis, end text, equals, 5, comma, 99, dot, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start cancel, start text, m, o, l, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end cancel, dot, start fraction, 2, start text, m, o, l, space, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript, divided by, 3, start cancel, start text, m, o, l, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end cancel, end fraction, equals, 3, comma, 99, dot, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, m, o, l, space, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript

Az elméleti hozamot általában tömegegységben szoktuk megadni, ezért az start text, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript anyagmennyiségéből a moláris tömege segítségével kiszámíthatjuk annak tömegét:

start text, E, l, m, e, with, \', on top, l, e, t, i, space, h, o, z, a, m, space, left parenthesis, g, right parenthesis, end text, equals, 3, comma, 99, dot, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start cancel, start text, m, o, l, space, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript, end cancel, dot, start fraction, 133, comma, 33, start text, g, space, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript, divided by, 1, start cancel, start text, m, o, l, space, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript, end cancel, end fraction, equals, 5, comma, 32, start text, g, space, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript

Kitermelés

Az elméleti hozam a meghatározó reagens mennyisége alapján keletkező maximális termékmennyiség. A gyakorlatban azonban a kémikusok több okból kifolyólag sem mindig érik el a maximális hozamot. A laborban lejátszódó reakciók esetén gyakran a termék tisztítása vagy izolálása során keletkezik veszteség. Az is előfordulhat, hogy úgy döntesz, megéri a terméked 10%-át elveszíteni egy további tisztítási lépéssel, mert fontosabb, hogy a termék nagyon nagy tisztaságú legyen - mintsem, hogy nagyobb mennyiségű, de kevésbé tiszta terméked legyen.

Annak ellenére, hogy milyen szépnek és egyértelműnek tűnik egy rendezett kémiai egyenlet, a reagensek váratlan és nemkívánatos módon is reagálhatnak egymással, például teljesen más reakció játszódhat le - ezt hívják néha mellékreakciónak - és olyan termékek keletkezhetnek, amikre nincs szükségünk. A valós hozam változhat például olyan tényezők, mint a reagensek és a termékek relatív stabilitása, a felhasznált anyagok tisztasága vagy az aznapi páratartalom függvényében. Néhány esetben előfordulhat, hogy a reakció végén megmarad az összes kiindulási anyag és nem keletkezik termék. A lehetőségek száma végtelen!

Mivel a kémikusok tudják, hogy a valós hozam kisebb lehet, mint az elméleti hozam, a valós hozamot kitermelésként adják meg, ami megmutatja, hogy az elméleti hozam hány százalékát értük el. Ez az arány nagyon hasznos lehet majd azoknak, akik szintén elvégzik ezt a reakciót. A kitermelést az alábbi egyenlettel határozhatjuk meg:

start text, k, i, t, e, r, m, e, l, e, with, \', on top, s, end text, equals, start fraction, start text, v, a, l, o, with, \', on top, s, space, h, o, z, a, m, end text, divided by, start text, e, l, m, e, with, \', on top, l, e, t, i, space, h, o, z, a, m, end text, end fraction, dot, 100, percent

Mivel a kitermelés százalék, normál esetben 0 és 100 közötti kitermelést várnál. Ha a kitermelésed nagyobb, mint 100, az valószínűleg azt jelenti, hogy valamit rosszul számoltál vagy mértél.

3. feladat: Az elméleti hozam és a kitermelés meghatározása

A következő reakcióban a meghatározó reagens a start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, amiből 1,56 g áll rendelkezésünkre. A kívánt termékből, az start text, A, g, C, l, end text-ból 1,82 g-ot állítottunk elő.

start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, f, right parenthesis, plus, 2, start text, A, g, N, O, end text, start subscript, 3, end subscript, left parenthesis, f, right parenthesis, right arrow, 2, start text, A, g, C, l, end text, left parenthesis, s, z, right parenthesis, plus, start text, B, a, left parenthesis, N, O, end text, start subscript, 3, end subscript, right parenthesis, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, f, right parenthesis

Mennyi a kitermelés?

Először ellenőrizzük, hogy rendezve van-e a reakcióegyenlet. Úgy tűnik, hogy azonos számú atom van mindkét oldalon, így továbbléphetünk az elméleti hozam meghatározására.

1. lépés: A meghatározó reagens anyagmennyiségének kiszámítása.

A moláris tömeg segítségével kiszámolhatjuk a meghatározó reagens, a start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript anyagmennyiségét:

1, comma, 56, start cancel, start text, g, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end cancel, dot, start fraction, 1, start text, m, o, l, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, divided by, 208, comma, 23, start cancel, start text, g, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end cancel, end fraction, equals, 7, comma, 49, dot, 10, start superscript, minus, 3, end superscript, start text, m, o, l, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript

2. lépés: A termék anyagmennyiségének meghatározása.

A rendezett egyenletben szereplő sztöchiometriai együtthatók segítségével kiszámolhatjuk, hogy várhatóan hány mol start text, A, g, C, l, end text keletkezik. A rendezett egyenlet alapján 1 mol start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript-ból 2 mol start text, A, g, C, l, end text keletkezik:

7, comma, 49, dot, 10, start superscript, minus, 3, end superscript, start cancel, start text, m, o, l, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end cancel, dot, start fraction, 2, start text, m, o, l, space, A, g, C, l, end text, divided by, 1, start cancel, start text, m, o, l, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end cancel, end fraction, equals, 1, comma, 50, dot, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, m, o, l, space, A, g, C, l, end text

3. lépés: A termék tömegének meghatározása.

Ha az start text, A, g, C, l, end text anyagmennyiségének és moláris tömegének segítségével kiszámoljuk annak tömegét, megkapjuk a grammban kifejezett elméleti hozamot:

1, comma, 50, dot, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start cancel, start text, m, o, l, space, A, g, C, l, end text, end cancel, dot, start fraction, 143, comma, 32, start text, g, space, A, g, C, l, end text, divided by, 1, start cancel, start text, m, o, l, space, A, g, C, l, end text, end cancel, end fraction, equals, 2, comma, 15, start text, g, space, A, g, C, l, end text

Az elméleti hozam és a valós hozam ismeretében kiszámolhatjuk a kitermelést az alábbi egyenlet segítségével:

$\begin{aligned}\text{kitermelés}& = \dfrac{\text{valós hozam}}{\text{elméleti hozam}} \cdot 100\%\\ \\ &=\dfrac{1{,}82 \,\text{g AgCl}}{2{,}15 \,\text{g AgCl}} \cdot 100\%\\ \\ &= 84{,}6\% \,\text{hozam}\end{aligned}$

Összefoglalás

A meghatározó reagens az a kiindulási anyag, ami először fogy el a reakció során, és így meghatározza, hogy mennyi termék keletkezhet. A meghatározó reagenst meghatározhatjuk a rendezett reakcióegyenlet sztöchiometriai arányai és az 1. feladatban bemutatott valamelyik remek módszer segítségével.

Ha már tudjuk, hogy mi a meghatározó reagens, kiszámolhatjuk, hogy legfeljebb mennyi termék képződhet - ezt hívjuk elméleti hozamnak. Mivel a keletkező termék tényleges mennyisége gyakran kevesebb, mint az elméleti hozam, az elméleti és a valós hozam arányából a kémikusok a kitermelést is kiszámítják.

[Hivatkozások]

Szeretnél részt venni a beszélgetésben?

Jelentkezz be

Rendezés:

Még nincs hozzászólás.

Tudsz angolul? Kattints ide, ha meg szeretnéd nézni, milyen beszélgetések folynak a Khan Academy angol nyelvű oldalán.