Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Andet

Sådan beregnes procentuavkastning

Procentudbyttet er den faktiske mængde reaktionsprodukt opnået fra en reaktion i forhold til det teoretiske maksimumsbeløb, der kunne opnås. En støkiometriberegning viser, hvor meget af hvert reaktionsprodukt der kunne opnås i en bestemt reaktion, givet mængderne af hver anvendt reaktant. Hvis der gives for lidt af en reaktant ved begyndelsen af ​​reaktionen, vil det faktiske udbytte gå ned, og nogle reaktanter kan blive efterladt. Flere andre faktorer kan også reducere procentuelt udbytte.

TL; DR (for langt, ikke læst)

Procentudbyttet er givet ved det faktiske udbytte af et bestemt reaktionsprodukt delt med det maksimale teoretiske udbytte, både i gram multipliceret med 100. Normalt er procentuelt udbytte mindre end 100 procent på grund af unøjagtigheder i målingerne, idet reaktionen ikke løber til afslutning eller en begrænset tilgængelighed af en af ​​reaktanterne.
< h2> Teoretisk udbytte

En støkiometrisk beregning kan bestemme det teoretiske udbytte for en bestemt reaktion. Reaktionsligningen er først afbalanceret, og derefter udtrykkes reaktanterne og reaktionsprodukterne i mol af hvert stof. En gram-per-mol-konvertering giver vægten.

For eksempel reagerer hydrogengas og iltgas til dannelse af vand. Den ubalancerede ligning er H 2 + O 2 = H 2O, hvor ligningen viser at hydrogen- og oxygengasser eksisterer som toatomsmolekyler. Ligningen er ubalanceret, fordi der kun er et oxygenatom til højre og to til venstre. Den tilsvarende afbalancerede ligning er 2H 2 + O 2 = 2H 2O.

Udtrykning af balanceret ligning i mol betyder, at to mol hydrogengas og en mol iltgas reagerer på danner to mol vand. Konvertering til gram ved hjælp af gramatomvægten fra et periodisk elementtabel giver følgende vægt: 1 mol hydrogengas: 2 g, en mol iltgas: 32 g og en mol vand: 18 g. Ifølge ligningen i gram reagerer 4 gram hydrogen med 32 gram ilt til dannelse af 36 gram vand, hvilket er det teoretiske udbytte af denne reaktion.

Procentudbyttet

I virkeligheden reaktioner er det faktiske udbytte normalt lavere end det teoretiske udbytte. Reagensernes vægt kan ikke være nøjagtigt afbalanceret, så reaktionsprodukterne er mindre. Reaktionen kan ikke anvende alle en af ​​reaktanterne, fordi der som en gas er noget tabt i luften. Sommetider har reaktanterne urenheder, som får reaktionen til at stoppe, og nogle gange får reaktionsproduktet i vejen for en komplet reaktion. Af alle disse grunde produceres mindre produkt end det teoretiske maksimum.

Når reaktionsproduktets reelle vægt er mindre end den teoretiske værdi, kan resultatet udtrykkes som en procentdel. Den faktiske vægt divideret med den teoretiske vægt multipliceret med 100 giver det procentvise udbytte af reaktionen.

Ved reaktionen mellem hydrogen og oxygen er reaktionsproduktets teoretiske vægt for 4 gram hydrogen og 32 gram oxygen var 36 gram vand. Men i en reel reaktion, hvis 4 gram brint brænder i luft, kan mængden af ​​produceret vand kun være 27 gram. At dele den faktiske værdi på 27 gram med den teoretiske værdi på 36 gram og multiplicere med 100 giver 75 procent, procentudbyttet for denne reaktion.