Elmagyarázzuk, mi az a termék a kémiában, a termék előállításának folyamata és a reakció hozamának kiszámítása.
Mi az a termék a kémiában?
Ban,-ben kémia és ágai, termékként ismert anyagokat kémiai reakció után nyerik.
Az a kémiai reakció két vagy több anyag (egyszerű vagy összetett) érintett, ún reagensek vagy reagensekés amelyek hozzájárulnak a reakcióhoz az atomi vagy molekuláris anyag, amely a reakció során megváltozik vagy módosul.
Egyszer a kémiai kapcsolatok reagensből, és előállított vagy felhasznált egy bizonyos kvótát Energia amikor a reakció bekövetkezik, egy vagy több termékünk lesz elérhető.
A bizonyos típusú reagensekből nyert termékek közvetlenül a kémiai reakció körülményeitől és a reagensek természetétől függenek. Az olyan körülmények, mint a hőmérséklet vagy a katalizátorok jelenléte (a reakció sebességét befolyásoló egyéb anyagok) meghatározóak a időjárás reakció előidézéséhez szükséges.
Mindazonáltal, függetlenül a figyelembe vett kémiai reakciótól és az előfordulás körülményeitől, a mennyisége ügy és energiát kell megőrizni, vagyis a reaktánsok mennyiségét (atomok, molekulák, ionok), amelyik reakcióba lép, egyenlőnek kell lennie a keletkező termékek mennyiségével, és a reakció elején részt vevő energiának meg kell egyeznie a reakció végén részt vevő energiával, függetlenül attól, hogy ezt az energiát felhasználják vagy felszabadulnak a reakció bármelyik szakaszában .
Nagyon fontos megérteni, hogy egy kémiai reakció során a reaktánsokban lévő anyag- és energiamennyiség nem keletkezik vagy semmisül meg termékké, hanem csak átalakul azzá.
Reakció hozama
Ugyanígy a képződött termék (valós) mennyisége általában soha nem egyezik meg az elméletileg figyelembe vett mennyiségekkel, mivel ezt olyan speciális tulajdonságok befolyásolják, mint a reagensek tisztasága vagy a fellépő másodlagos reakciók, valamint a környezeti feltételek. a reakció létrejön például az hőfok és a páratartalom.
A tényleges termékmennyiségek (a gyakorlatban és nem elméleti számítások eredményeként nyert) kisebbek az elméletinél, mert a fenti okok miatt a termék elveszhet a reakciót követő tisztítási lépésekben, másodlagos reakciókban, ahol ezek a termékek beavatkozni vagy elpárologni, ha illékonyak.
A kémiai reakció során kinyerhető termék maximális mennyiségét elméleti hozamnak nevezzük. Az elméleti hozam kiszámításához ismerni kell a reakcióban lévő korlátozó reagenst (a reakció során először elfogyó reagenst).
A kémiai reakció során kapott tényleges termék mennyiségét százalékos hozamnak nevezzük.
A következő példában látni fogjuk, hogyan kell kiszámítani egy kémiai reakció elméleti hozamát és százalékos hozamát, amelyben a korlátozó reagenst kell azonosítani.
Tegyük fel, hogy a következő reakcióban 2,80 g alumínium reagál 4,25 g diklórral:
Vannak különböző mód a korlátozó reagens azonosításához, és fontos tisztázni, hogy a korlátozó reagens nem feltétlenül az a reagens, tömeg el kell indítania a reakciót. E módszerek közül kettőt írunk le:
1. módszer. A mennyiség kiszámításából áll anyajegyek reagensek valós tömegeket és moláris tömegeket használva (Gonosz) Y M (Cl2) ebben az esetben) az egyes reagensek. Ezután kiszámítjuk a reaktánsok közötti tényleges mólarányt (az anyagmennyiségek (molok) hányadosa), vagyis a kezdeti tömegek felhasználásával. Ezt a tényleges mólarányt azután összehasonlítjuk a kiegyensúlyozott egyenletben szereplő reaktánsok sztöchiometrikus arányával (a sztöchiometrikus együtthatók segítségével számítva).
Látható, hogy a valós arány nagyobb, mint a sztöchiometrikus arány, tehát az alumínium (amelynek mólszáma a hányados számlálójában található) feleslegben van, és a diklór a korlátozó reagens.
2. módszer Ebben a módszerben a reakciómól definícióját használjuk. A reakciómól akkor keletkezik, ha a kiegyensúlyozott vagy beállított kémiai egyenlet sztöchiometrikus együtthatói reagálnak. Az általunk elemzett reakcióban 1 mól reakciót kapunk, ha 2 mól alumínium reagál 3 mól diklórral, és így 2 mól AlCl3 keletkezik, ami a következő egyenletekkel ábrázolható:
Ily módon egy reakció többször megy végbe, minél több mól reakciója van. A legkevesebb reakciómolt tartalmazó reagens a korlátozó tényező, mivel ezzel a reagenssel a reakció ritkábban fordulhat elő.
A reakció móljai és a reagens móljai felhasználásával a korlátozó reagens a következőképpen azonosítható:
E módszer szerint a Cl2 a korlátozó reagens is, mivel kevesebb reakciómolt generál.
Ha tudjuk, hogy a diklór a korlátozó reagens, az elméleti hozamot a következőképpen számíthatjuk ki:
Ezután a mólokat az elméleti hozamból grammra konvertáljuk, felhasználva az AlCl3 moláris tömegét (M (AlCl3)), majd számítsa ki a százalékos hozamot:
Végül kiszámítjuk a kémiai reakció százalékos vagy tényleges hozamát:
Az általunk elemzett példa pedig a következő lenne: