화학 반응을 수행하기 전에 주어진 양의 반응물로 얼마나 많은 제품이 생산 될지 아는 것이 도움이됩니다. 이것은 이론적 수율 로 알려져 있습니다 . 이것은 화학 반응의 이론적 수율을 계산할 때 사용하는 전략입니다. 원하는 양의 제품을 생산하는 데 필요한 각 시약의 양을 결정하기 위해 동일한 전략을 적용 할 수 있습니다.
이론적 수율 샘플 계산
수소 가스 10 그램은 과도한 산소 가스가 있으면 물을 생산합니다. 얼마나 많은 물이 생산됩니까?
수소 가스가 산소 가스와 결합하여 물을 생산하는 반응 :
h 2 (g) + o 2 (g) → H 2 o (l)
1 단계 :화학 방정식이 균형 방정식인지 확인하십시오.
위의 방정식은 균형이 맞지 않습니다. 밸런싱 후 방정식은 다음과 같습니다.
2 h 2 (g) + o 2 (g) → 2 h 2 o (l)
2 단계 :반응물과 제품 사이의 두더지 비율을 결정합니다.
이 값은 반응물과 제품 사이의 다리입니다.
두더지 비율은 반응에서 하나의 화합물의 양과 다른 화합물의 양 사이의 화학량 론적 비율이다. 이 반응의 경우, 사용 된 두 몰의 수소 가스마다 2 몰의 물이 생성된다. h 2 사이의 두더지 비율 및 H 2 O는 1 mol h 2 입니다 /1 mol H 2 o.
3 단계 :반응의 이론적 수율을 계산합니다.
이제 이론적 수율을 결정하기에 충분한 정보가 있습니다. 전략을 사용하십시오 :
- 반응물의 몰 질량을 사용하여 반응물 그램을 돌출 된 반응물로 변환
- 반응물과 생성물 사이의 두더지 비율을 사용하여 돌 반응물을 두더지 제품으로 전환합니다
- 제품의 어금니 질량을 사용하여 두더지 제품을 제품 그램으로 변환하십시오.
방정식 형태 :
그램 생성물 =그램 반응물 x (1 mol 반응물/몰 질량 반응물) X (두더지 비율/반응제) X (제품의 몰 질량/1 몰 생성물)우리의 반응의 이론적 수율은 다음을 사용하여 계산됩니다.
- H 2의 몰 질량 가스 =2 그램
- H 2의 몰 질량 O =18 그램
grams h 2 o =그램 H 2 x (1 mol h 2 /2 그램 H 2 ) x (1 mol H 2 O/1 mol H 2 ) x (18 그램 H 2 O/1 mol H 2 o)우리는 10 그램의 h 2 를 가졌다 가스 :
grams h 2 o =10 g H 2 x (1 mol h 2 /2 g H 2 ) x (1 mol H 2 O/1 mol H 2 ) x (18 g H 2 O/1 mol H 2 o)그램을 제외한 모든 단위 h 2 o 취소, 떠나기 :
grams h 2 o =(10 x 1/2 x 1 x 18) 그램 H 2 ograms h 2 O =90 그램 H 2 o과도한 산소가있는 10 그램의 수소 가스는 이론적으로 90 그램의 물을 생산합니다.
세트 양의 제품을 만드는 데 필요한 반응물 계산
이 전략은 정해진 양의 생성물을 생산하는 데 필요한 반응물의 양을 계산하기 위해 약간 수정 될 수 있습니다. 예제를 약간 바꾸겠습니다. 90 그램의 물을 생산하기 위해 몇 그램의 수소 가스와 산소 가스가 필요합니까?
우리는 첫 번째 예에서 필요한 수소의 양을 알고 있지만 계산을 수행하는 데 :
그램 반응 rectant =그램 생성물 x (1 mol 생성물/몰 질량 생성물) X (두더지 비율 반응물/생성물) X (그램 반응물/어금니 질량 리포트ant)수소 가스 :
grams h 2 =90 그램 H 2 o x (1 mol h 2 o/18 g) x (1 mol H 2 /1 mol H 2 o) x (2 g H 2 /1 mol H 2 )grams h 2 =(90 x 1/18 x 1 x 2) 그램 H 2 그램 H 2 =10 그램 H 2이것은 첫 번째 예에 동의합니다. 필요한 산소의 양을 결정하려면 산소 대 물의 두더지 비율이 필요합니다. 사용 된 모든 산소 가스의 두더지에 대해 2 몰의 물이 생산됩니다. 산소 가스와 물 사이의 두더지 비율은 1 mol O/2 mol H 2 입니다. o.
그램에 대한 방정식 o 2 :
grams o 2 =90 그램 H 2 o x (1 mol h 2 o/18 g) x (1 mol o 2 /2 mol H 2 o) x (32 g o 2 /1 mol H 2 )grams o 2 =(90 x 1/18 x 1/2 x 32) 그램 o 2grams o 2 =80 그램 o 290 그램의 물을 생산하려면 10 그램의 수소 가스 및 80 그램의 산소 가스가 필요합니다.
이론적 수율 계산은 반응물과 제품을 연결하는 데 필요한 두더지 비율을 찾는 균형 방정식이있는 한 간단합니다.
이론적 수율 빠른 검토
- 방정식의 균형.
- 반응물과 제품 사이의 두더지 비율을 찾으십시오.
- 다음 전략을 사용하여 계산하십시오. 그램을 두더지로 변환하고, 두더지 비율을 사용하여 제품과 반응물을 브리지 한 다음 돌을 다시 그램으로 변환합니다. 다시 말해, 두더지로 작업 한 다음 그램으로 변환하십시오. 그램과 함께 일하지 말고 정답을 얻을 것이라고 가정합니다.
더 많은 예를 보려면 이론적 수율이 작동하는 문제 및 수성 용액 화학 반응 예제 문제를 조사하십시오.
소스
- Petrucci, R.H., Harwood, W.S. 그리고 청어, F.G. (2002) 일반 화학 , 8 판. 프렌 티스 홀. ISBN 0130143294.
- Vogel, A. I.; Tatchell, A. R.; Furnis, B.S.; Hannaford, A. J.; Smith, P. W. G. (1996) Vogel의 실용적인 유기 화학 교과서 (5th ed.). 피어슨. ISBN 978-0582462366.
- Whitten, K.W., Gailey, K.D. 그리고 Davis, R.E. (1992) 일반 화학 , 4 판. 손더스 칼리지 출판. ISBN 0030723736.
