Wirtualne laboratorium/Chemia/Stechiometria/Wydajność reakcji — teoria kontra praktyka

Wydajność reakcji — teoria kontra praktyka

Porównaj masę produktu uzyskaną w praktyce z teoretyczną. Wydajność η=m_rzecz/m_teor·100% niemal zawsze jest niższa od 100% — przez reakcje uboczne i straty.

Chemia · Stechiometria · Wydajność reakcji (CHE.STE.PP.05)

Masa rzeczywiście uzyskana

m_{\text{rzecz}}

(masa teoretyczna

m_{\text{teor}} = 10{,}0\ \mathrm{g}

)8.5 g

Wydajność rzeczywistej reakcji chemicznej zwykle jest:

masa teor.

10.0 g

masa uzysk.

8.5 g

strata

1.5 g

wydajność η

85.0 %

🎯 Wyzwanie: trafuj wydajność

seria: 0

Podam docelową wydajność η — dobierz suwakiem masę uzyskaną, by ją osiągnąć (η = m/m_teor·100%).

Co się właśnie stało?

Ze stechiometrii wyliczasz, ile produktu powinno powstać — to masa teoretyczna. W praktyce zbierasz mniej, bo część substratu nie przereaguje lub zniknie w reakcjach ubocznych. Stosunek tych mas to wydajność.

Wydajność reakcji:

\eta = \dfrac{m_{\text{rzecz}}}{m_{\text{teor}}}\cdot 100\%

— $m_{\text{rzecz}}$ to masa produktu rzeczywiście uzyskana, a $m_{\text{teor}}$ to masa obliczona ze stechiometrii (zakładając 100% przereagowania). Ponieważ $m_{\text{rzecz}} \le m_{\text{teor}}$ , zawsze $\eta \le 100\%$ .

Co to znaczy w praktyce?

Znając wydajność i masę teoretyczną, przewidzisz realny uzysk — albo z uzysku odtworzysz wydajność:

m_{\text{rzecz}} = \eta\cdot m_{\text{teor}} \qquad m_{\text{teor}} = \dfrac{m_{\text{rzecz}}}{\eta}

Skąd biorą się straty?

Reakcje uboczne (powstają inne produkty), niepełna reakcja (równowaga, za krótki czas), a także straty mechaniczne przy sączeniu, przemywaniu i suszeniu osadu. Każde z nich obniża $m_{\text{rzecz}}$ , a więc i $\eta$ .

Po co Ci to na maturze:

Zadania „ile faktycznie otrzymasz" to stechiometria + jedno mnożenie przez η. Chwyt: policz masę teoretyczną z równania reakcji, a potem pomnóż przez wydajność podaną w procentach.

Zapamiętaj: wydajność to uzysk podzielony przez teorię razy 100% — i nigdy nie przekracza 100% (η = m_rzecz/m_teor · 100% ≤ 100%).

Model poglądowy · Wirtualne laboratorium NexTutor

Spodobał Ci się eksperyment? Udostępnij go.

Jest darmowy — podeślij znajomym ze szkoły.

Teoria i wzory

\eta = \dfrac{m_{rzecz}}{m_{teor}}\cdot 100\%

Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.

Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.

Uczysz w klasie albo korepetujesz? Prowadź uczniów w NexTutor →

Najczęstsze pytania

›

Dlaczego wydajność jest poniżej 100%?

Z powodu reakcji ubocznych, niepełnego przereagowania i strat podczas wydzielania produktu.

›

Jak liczyć wydajność?

η = (masa rzeczywista / masa teoretyczna) · 100%.

›

Czy wydajność może być 100%?

W praktyce rzadko; to wartość idealna zakładająca całkowite przereagowanie bez strat.

Teoria (klasa): CHE.1.2.1 → Lekcja maturalna: CHE.M.1.2 →

Powiązane eksperymenty

Mol i obliczenia stechiometryczne →Reagent ograniczający — kto rządzi reakcją →Prawo zachowania masy →Bilansowanie równań chemicznych — jak dobrać współczynniki →

Wydajność reakcji — teoria kontra praktyka

Teoria i wzory