science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe een geïsoleerde opbrengst te berekenen

In de chemie verwijst de term "opbrengst" naar de hoeveelheid van een product of producten die een chemische reactie produceert of "opbrengsten". Er zijn twee soorten opbrengsten: theoretische opbrengsten en werkelijke opbrengsten. Terwijl u de "werkelijke" opbrengst van een reactie bepaalt op basis van de hoeveelheid product die u in de reactiekamer kunt "isoleren", verwijzen sommige scheikundeboeken ernaar als de "geïsoleerde opbrengst". Vergelijk deze "geïsoleerde opbrengst" met uw theoretische opbrengst om "percentage opbrengst" te berekenen - hoeveel product u ontving in termen van hoeveel u verwacht te krijgen.

Breng uw chemische vergelijking in evenwicht door ervoor te zorgen dat er precies de dezelfde hoeveelheid van elk atoom aan de linkerkant zijn er aan de rechterkant. U kunt de ontleding van vast kopernitraat, Cu (NO3) 2, voorstellen in koperoxidepoeder, stikstofdioxidegas en zuurstofgas, bijvoorbeeld met behulp van de ongebalanceerde vergelijking Cu (NO3) 2 - & gt; CuO + NO2 + O2. Merk eerst op dat er twee stikstoffen aan de linkerkant en slechts een aan de rechterkant zijn. Voeg een "2" -coëfficiënt toe voor "NO2" om dit te verhelpen. Tel de zuurstofsoorten links - er zijn er zes - en aan de rechterkant - er zijn er zeven. Aangezien u alleen coëfficiënten met geheel getal kunt gebruiken, voegt u de kleinste (a "2") voor Cu (NO3) 2 toe. Voeg nog een "2" toe voor "CuO" om de koperslagers in evenwicht te brengen en oxystoffen opnieuw te tellen - er zijn 12 aan de linkerkant en 8 aan de rechterkant. Houd er rekening mee dat er nu ook vier stikstoffen zijn, verander de "2" voor je stikstof in een "4" - je vergelijking is nu in evenwicht, als 2Cu (NO3) 2 - & gt; 2CuO + 4NO2 + O2.

Bereken de waarden voor "molaire massa" van uw reactanten en producten, rekening houdend met het feit dat u zich helemaal niet hoeft te bezighouden met gassen voor het doel van opbrengstpercentages. Voor de voorbeeldreactie moet u dan alleen de molecuulmassa's van kopernitraat en koperoxide berekenen. Gebruik uw periodiek systeem om de molecuulgewichten voor zowel Cu (NO3) 2 als CuO te bepalen in respectievelijk amu - 187.56 amu en 79.55 amu. Hun overeenkomstige molecuulmassa's zijn respectievelijk 187,56 gram en 79,55 gram.

Bepaal met hoeveel mol reactanten u begint. Stel je voor de voorbeeldreactie voor dat je 250,04 gram kopernitraat hebt. Converteer deze massa in mol als volgt: 250,04 g Cu (NO3) 2 x (1 mol Cu (NO3) 2 /187,57 g Cu (NO3) 2) = 1,33 mol Cu (No3) 2.

Bereken hoe veel gram product dat u verwacht te hebben - uw 'theoretische opbrengst'. Van uw gebalanceerde reactie, 2Cu (NO3) 2 - & gt; 2CuO + 4NO2 + O2, merk op dat twee mol kopernitraat twee mol koperoxide oplevert - met andere woorden, je zou met hetzelfde aantal mol koperoxide moeten eindigen als je met mol kopernitraat, oftewel 1,33 . Zet mollen van koperoxide om in grammen met behulp van de molecuulmassa als volgt: 1,33 mol CuO x (79,55 g CuO /1 mol CuO) = 105,80 g CuO.

Voer uw reactie uit en weeg uw product op een elektronische weegschaal, gebruik dan deze waarde om het percentage rendement te berekenen. Als uw 250,04 gram kopernitraat bij verhitting bijvoorbeeld is afgebroken tot 63,41 gram koperoxide, was uw procentuele opbrengst 63,41 g CuO /105,80 g CuO - uw geïsoleerde opbrengst ten opzichte van uw theoretische opbrengst - of 59,93%.
< h4> Tip

U kunt het "molecuulgewicht" van een stof bepalen door gewichten toe te voegen die het periodiek systeem voor elk van zijn atomen geeft. Om bijvoorbeeld het gewicht van Cu (NO3) 2 te berekenen, moet je bedenken dat deze verbinding één koperatoom, twee stikstofatomen en zes zuurstofatomen bevat. Raadpleeg uw periodieke tabel om te bepalen dat koper een atoommassa heeft van 63,55 gram, stikstof 14,01 gram en zuurstof 16,00 gram. Voeg deze samen toe - 63,55 + (2 x 14,01) + (6 x 16,00) - om te bepalen dat Cu (NO3) 2 een molecuulmassa van 187,57 amu heeft.

Houd in gedachten dat u "kies "massa - het aantal grammen van een stof één" mol "van de stof bevat - met hetzelfde aantal als molecuulgewicht, alleen met grammen in plaats van" atomaire massaeenheden "(amu).