Selitämme, mitä tuote on kemiassa, prosessi, jolla tuote saadaan, ja kuinka lasketaan reaktion saanto.
Mikä on tuote kemiassa?
Vuonna kemia ja sen oksat, se tunnetaan tuotteena aineet saatu kemiallisen reaktion jälkeen.
Jonkin sisällä kemiallinen reaktio kaksi tai useampia aineita (yksinkertaisia tai yhdistelmiä) ovat mukana, ns reagoivat aineet tai reagenssitja jotka myötävaikuttavat reaktioon atomi- tai molekyylimateriaalia, jota muutetaan tai modifioidaan reaktion aikana.
Kerran kemiallisia linkkejä reagensseista ja tuottanut tai kuluttanut tietyn kiintiön Energiaa kun reaktio tapahtuu, meillä on yksi tai useampi tuote saatavilla.
Tietyntyyppisistä reagensseista saadut tuotteet riippuvat suoraan olosuhteista, joissa kemiallinen reaktio tapahtuu, ja reagenssien luonteesta. Olosuhteet, kuten lämpötila tai katalyyttien (muiden reaktion nopeuteen vaikuttavien aineiden) läsnäolo, ovat ratkaisevia sää se vaatii reaktion aikaansaamisen.
Kuitenkin riippumatta tarkasteltavasta kemiallisesta reaktiosta ja olosuhteista, joissa se tapahtuu, määrä asia ja energiaa on säilytettävä, eli reagoivien aineiden määrä (atomeja, molekyylejä, ioneja), joka reagoi, on oltava yhtä suuri kuin muodostuneiden tuotteiden määrä ja reaktion alussa käytetyn energian on oltava yhtä suuri kuin reaktion lopussa, kuluuko tai vapautuu tämä energia missä tahansa reaktiovaiheessa. .
On erittäin tärkeää ymmärtää, että kemiallisen reaktion aikana lähtöaineissa oleva aineen ja energian määrä ei synny tai tuhoudu tuotteiksi, vaan se vain muuttuu niiksi.
Reaktion tuotto
Samoin muodostuvan tuotteen (todelliset) määrät eivät yleensä ole koskaan identtisiä teoreettisesti arvioitujen kanssa, koska tähän vaikuttavat tietyt ominaisuudet, kuten reagenssien puhtaus tai tapahtuvat sekundaarireaktiot sekä ympäristöolosuhteet reaktio syntyy, esimerkiksi lämpötila ja kosteus.
Todelliset tuotemäärät (käytännössä, ei teoreettisen laskelman tuloksena saadut) ovat teoreettisia pienempiä, koska edellä mainituista syistä tuote voi hävitä reaktion jälkeisissä puhdistusvaiheissa, sekundäärireaktioissa, joissa nämä tuotteet puuttua tai haihtua, jos ne ovat haihtuvia.
Maksimimäärää tuotetta, joka voidaan saada kemiallisen reaktion aikana, kutsutaan teoreettiseksi saannoksi. Teoreettisen saannon laskemiseksi on tarpeen tietää reaktiota rajoittava reagenssi (reagenssi, joka loppuu ensimmäisenä reaktion aikana).
Todellisen tuotteen määrää, joka saadaan kemiallisessa reaktiossa, kutsutaan prosentuaaliseksi saannoksi.
Seuraavassa esimerkissä nähdään kuinka lasketaan teoreettinen saanto ja prosentuaalinen saanto kemiallisesta reaktiosta, jossa rajoittava reagenssi on tunnistettava.
Oletetaan, että meillä on seuraava reaktio, jossa 2,80 g alumiinia reagoi 4,25 g diklooria:
Niitä on erilaisia menetelmiä rajoittavan reagenssin tunnistamiseksi ja on tärkeää selventää, että rajoittava reagenssi ei välttämättä ole se reagenssi, joka massa- täytyy aloittaa reaktio. Kuvaamme kaksi näistä tavoista:
Menetelmä 1. Se koostuu määrän laskemisesta myyrät reagoivat aineet, joissa käytetään todellisia massoja ja moolimassoja (Paha) Y M (Cl2) tässä tapauksessa) jokaisesta reagenssista. Sitten lasketaan todellinen moolisuhde (ainemäärien (moolien) välinen osamäärä) reagoivien aineiden välillä, eli käyttämällä alkumassoja. Tätä todellista moolisuhdetta verrataan sitten tasapainotetussa yhtälössä olevien lähtöaineiden stoikiometriseen suhteeseen (laskettu stoikiometristen kertoimien avulla).
Voidaan nähdä, että todellinen suhde on suurempi kuin stoikiometrinen suhde, joten alumiinia (jonka moolimäärä on osamäärän osoittajassa) on ylimäärä ja dikloori on rajoittava reagenssi.
Menetelmä 2. Tässä menetelmässä käytämme reaktiomoolin määritelmää. Reaktiomooli saadaan, kun tasapainotetun tai säädetyn kemiallisen yhtälön stoikiometriset kertoimet reagoivat. Analysoitavassa reaktiossa saadaan 1 mooli reaktiota, kun 2 moolia alumiinia reagoi 3 moolin kanssa diklooria tuottaen 2 moolia AlCl3:a, jotka voidaan esittää seuraavilla yhtälöillä:
Tällä tavalla reaktio tapahtuu useammin mitä enemmän reaktiomooleja sillä on. Reagenssi, jossa on vähiten reaktiomooleja, on rajoittava tekijä, koska tällä reagenssilla reaktio voi tapahtua harvemmin.
Käyttämällä reaktion ja reagenssin moolia rajoittava reagenssi voidaan tunnistaa seuraavasti:
Tämän menetelmän mukaan Cl2 on myös rajoittava reagenssi, koska se tuottaa vähemmän reaktiomooleja.
Kun tiedämme, että dikloori on rajoittava reagenssi, voimme laskea teoreettisen saannon seuraavasti:
Sitten muunnetaan moolit teoreettisesta saannosta grammoiksi käyttämällä AlCl3:n moolimassaa (M (AlCl3)) ja laske sitten prosentuaalinen tuotto:
Lopuksi lasketaan kemiallisen reaktion prosenttiosuus tai todellinen saanto:
Ja esimerkki, jota analysoimme, olisi: