Inhalt

• Ze trëppelen
• Deel 1 vun 2: Bestëmmung vum limitéierende Reagens
• Deel 2 vun 2: Bestëmmung vun der theoretescher Rendement

Déi theoretesch Ertragung ass e Begrëff an der Chimie fir de maximale Betrag vun enger Substanz déi Dir vun enger chemescher Reaktioun erwaart. Dir fänkt u mat enger Balance vun enger Reaktiounsgleichung a definéiert de limitéierende Reagens. Wann Dir de Betrag vum Reagent moosst deen Dir benotze wëllt, kënnt Dir de Betrag vun enger kritt Substanz berechnen. Dëst ass d'theoretesch Rendement vun der Gleichung. An engem aktuellen Experiment wäert Dir wahrscheinlech e puer dovun verléieren, well et net en ideale Experiment ass.

Ze trëppelen

Deel 1 vun 2: Bestëmmung vum limitéierende Reagens

1. Fänkt mat enger Gläichgewiichtreaktioun un. Eng Reaktiounsgleichung ass ähnlech wéi e Rezept. Et weist wéi eng Reagenz (lénks) matenee reagéiere fir Produkter ze bilden (riets). Eng Gläichgewiichtreaktioun wäert déiselwecht Zuel vun Atomer op der lénkser Säit vun der Gleichung hunn (als Reaktanten) wéi op der rietser Säit (a Form vu Produkter).
   • Zum Beispill, loosst eis soen datt mir déi einfach Equatioun hunn ${ displaystyle H_ {2} + O_ {2}}$Berechent déi molmass vun all Reaktioun. Benotzt de periodeschen Dësch oder en anert Referenzbuch, kuckt d'Molare Mass vun all Atom an all Zesummesetzung op. Füügt se zesummen fir d'molare Mass vun all Verbindung vu Reagentien ze fannen. Maacht dat fir eng eenzeg Molekül vun der Verbindung. Betruecht erëm d'Gleichung vun der Konversioun vu Sauerstoff a Glukos a Kuelendioxid a Waasser: ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Konvertéiert de Betrag vun all Reagenz vu Gramm op Moles. Fir e richtegt Experiment ass d'Mass a Gramm vun all Reagenz, deen Dir benotzt, bekannt. Deelt dëse Wäert duerch d'molare Mass vun där Substanz beim Ëmbau zu der Zuel vu Mol.
     • Stellt Iech zum Beispill vir datt Dir mat 40 Gramm Sauerstoff a 25 Gramm Glukose ufänkt.
     • 40 g ${ displaystyle O_ {2}}$Bestëmmt d'Molverhältnis vun de Reagentien. Eng Mol ass e Berechnungsinstrument dat an der Chimie benotzt gëtt fir Molekülen ze zielen op Basis vun hirer Mass. Wann Dir d'Zuel vu Mol vu Sauerstoff a Glukos bestëmmt, wësst Dir wéivill Moleküle vun all deem Dir ufänkt. Fir de Verhältnis vu béiden ze fannen, deelt d'Zuel vu Mol vun engem Reagens duerch déi vun deem aneren.
       • Am folgenden Beispill fänkt Dir mat 1,25 Mol Sauerstoff an 0,139 Mol Glukos un. Also ass d'Verhältnis vu Sauerstoff a Glukosemolekülen 1,25 / 0,139 = 9,0. Dëst Verhältnis bedeit datt Dir néng Mol sou vill Sauerstoffmoleküle wéi Glukos hutt.
     • Bestëmmt den ideale Verhältnis fir d'Reaktioun. Kuckt d'Gläichgewiicht Äntwert. D'Koeffizienten fir all Molekül soen Iech d'Verhältnis vun de Molekülle déi Dir braucht fir datt d'Reaktioun optriede kann. Wann Dir genau d'Verhältnis vun der Formel benotzt, da solle béid Reagent gläich benotzt ginn.
       • Fir dës Reaktioun ginn d'Reaktanten als ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Vergläicht d'Verhältnisser fir de limitéierende Reagens ze fannen. An de meeschte chemesche Reaktiounen gëtt ee vun de Reagenter méi fréi opgebraucht wéi deen aneren. De Reagens deen als éischt opgebraucht gëtt gëtt de limitéierende Reagens genannt. Dëse limitéierende Reagens bestëmmt wéi laang d'chemesch Reaktioun weidergoe kann an déi theoretesch Rendement déi Dir erwaart. Vergläicht déi zwee Verhältnisser déi Dir berechent hutt fir de limitéierende Reagens ze bestëmmen:
         • Am folgendem Beispill fänkt Dir mat néng Mol sou vill Sauerstoff un wéi Glukos, gemooss vu Mol. D'Formel seet Iech datt Äert Idealverhältnis sechs Mol méi Sauerstoff zu Glukos ass. Also braucht Dir méi Sauerstoff wéi Glukos. Also deen anere Reagens, Glukos an dësem Fall, ass de limitéierende Reagens.

Deel 2 vun 2: Bestëmmung vun der theoretescher Rendement

1. Kuckt d'Äntwert fir de Produit ze fannen deen Dir wëllt. Déi riets Säit vun enger chemescher Gleichung weist d'Produkter, déi d'Reaktioun ergëtt. Wann d'Reaktioun ausgeglach ass, ginn d'Koeffizienten vun all Produkt un wéi vill vun all molekulare Verhältnisser Dir kënnt erwaarden. All Produkt huet eng theoretesch Rendement, oder de Betrag vum Produkt deen Dir erwaart wann d'Reaktioun komplett fäerdeg ass.
   • Fuert mam Beispill hei uewen, analyséiert Dir d'Äntwert ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Enregistréiert d'Zuel vu Mol vun Ärem limitéierende Reagens. Dir sollt ëmmer d'Zuel vu Mol vu limitéierende Reagens mat der Zuel vu Mol vun engem Produkt vergläichen. Wann Dir probéiert d'Mass vun all ze vergläichen, kritt Dir net dat richtegt Resultat.
     • Am Beispill hei uewen ass Glukos de limitéierende Reagens. No molare Masseberechnunge sinn déi éischt 25 g Glukos gläich wéi 0.139 Mol Glukos.
   • Vergläicht d'Verhältnis tëscht de Molekülle am Produkt an dem Reagens. Zréck op d'Gläichgewiicht Reaktioun. Deelt d'Zuel vun de Moleküle vun Ärem gewënschte Produkt duerch d'Zuel vun de Moleküle vun Ärem limitéierende Reagens.
     • D'Gläichgewiicht Reaktioun fir dëst Beispill ass ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Multiplizéiert dëst Verhältnis mat der Unzuel vu Mol vum limitéierende Reagens. D'Äntwert ass d'theoretesch Ausbezuele, a Mol, vum gewënschte Produkt.
       • An dësem Beispill ass de 25 g Glukos gleich 0.139 Mol Glukos. D'Verhältnis vu Kuelendioxid a Glukos ass 6: 1. Dir erwaart sechs Mol sou vill Mol Kuelendioxid ze produzéieren wéi d'Zuel Mol Glukos mat deenen Dir ugefangen hutt.
       • Déi theoretesch Ausbezuele vu Kuelendioxid ass (0.139 mol Glukos) x (6 Mol Kuelendioxid / Mol Glukos) = 0.834 Mol Kuelendioxid.
     • Konvertéiert d'Resultat op Gramm. Dëst ass de Géigendeel vun Ärem fréiere Schrëtt fir d'Zuel vu Mol ze berechnen oder d'Quantitéit vum Reagens. Wann Dir d'Zuel vu Mol wësst, déi Dir erwaart, multiplizéiert dat mat der Molmass vum Produkt fir d'theoretesch Ausbezuele a Gramm ze fannen.
       • Am folgenden Beispill ass d'molare Mass vun CO₂ ongeféier 44 g / mol. (D'molare Mass vu Kuelestoff ass ~ 12 g / mol a Sauerstoff ~ 16 g / mol, also ass den Total 12 + 16 + 16 = 44).
       • Multiplizéiert 0,834 Mol CO₂ x 44 g / mol CO₂ = ~ 36,7 Gramm. Déi theoretesch Ausbezuele vum Experiment ass 36,7 Gramm CO₂.
     • Widderhuelen d'Berechnung fir déi aner Produit, wann gewënschte. A ville Experimenter kënnt Dir nëmmen un der Ausbezuele vun engem bestëmmte Produkt interesséiert sinn. Wann Dir d'theoretesch Ausbezuele vu béide Produkter wësse wëllt, musst Dir just de Prozess widderhuelen.
       • An dësem Beispill ass Waasser dat zweet Produkt ${ displaystyle H_ {2} O}$. Geméiss der Gläichgewiichtreaktioun kënnt Dir sechs Moleküle Waasser aus enger Molekül Glukos erwaarden. Dëst ass e Verhältnis vu 6: 1. Also 0,139 Mol Glukos solle 0,834 Mol Waasser entstoen.
       • Multiplizéiert d'Zuel vu Mol Waasser mat der Molmass vu Waasser. D'molare Mass ass 2 + 16 = 18 g / mol. Multiplizéiert vum Produkt, dës Resultater am 0.139 mol H₂O x 18 g / mol H₂O = ~ 2,50 Gramm. D'theoretesch Ausbezuele vu Waasser an dësem Experiment ass 2,50 Gramm.