Aiškiname, kas yra produktas chemijoje, kaip produktas gaunamas ir kaip apskaičiuoti reakcijos išeigą.
Kas yra produktas chemijoje?
Viduje konors chemija ir jo šakos, jis žinomas kaip produktas medžiagų gaunamas po cheminės reakcijos.
A cheminė reakcija dalyvauja dvi ar daugiau medžiagų (paprastųjų arba sudėtinių), vadinamų reagentai arba reagentai, ir kurios prisideda prie reakcijos atominės arba molekulinės medžiagos, kuri bus pakeista arba modifikuota reakcijos metu.
Kartą cheminiai ryšiai reagentų ir pagamino arba sunaudojo tam tikrą kvotą Energija Kai reakcija įvyks, turėsime vieną ar daugiau produktų.
Produktai, gauti iš tam tikrų tipų reagentų, tiesiogiai priklausys nuo sąlygų, kuriomis vyksta cheminė reakcija, ir nuo reagentų pobūdžio. Tokios sąlygos kaip temperatūra arba katalizatorių (kitų medžiagų, turinčių įtakos reakcijos greičiui) buvimas yra lemiamos oras reikia reakcijai sukelti.
Tačiau, nepaisant nagrinėjamos cheminės reakcijos ir sąlygų, kuriomis ji vyksta, kiekis reikalas ir energija turi būti išsaugota, tai yra reagentų kiekis (atomai, molekules, jonų), kuri reaguoja, turi būti lygi susidariusių produktų kiekiui, o energija, dalyvaujanti reakcijos pradžioje, turi būti lygi energijai, dalyvaujančiai reakcijos pabaigoje, nesvarbu, ar ši energija sunaudojama, ar išsiskiria kurioje nors iš reakcijos stadijų. .
Labai svarbu suprasti, kad vykstant cheminei reakcijai medžiagos ir energijos kiekis reaguojančiose medžiagose nesusidaro ar nesunaikinamas, kad virstų produktais, o tik virsta jais.
Reakcijos derlius
Taip pat (tikrieji) susidarančio produkto kiekiai paprastai niekada nėra tokie patys kaip teoriškai, nes tam įtakos turi specifinės savybės, tokios kaip reagentų grynumas arba vykstančios antrinės reakcijos, taip pat aplinkos sąlygos sugeneruojama reakcija, pavyzdžiui, temperatūros ir drėgmės.
Tikrieji produkto kiekiai (gautieji praktiškai, o ne teorinio skaičiavimo rezultatas) yra mažesni nei teoriniai, nes dėl pirmiau minėtų priežasčių produktas gali būti prarastas gryninimo etapuose po reakcijos, antrinėse reakcijose, kuriose šie produktai įsiterpti arba išgaruoti, jei jie yra lakūs.
Didžiausias produkto kiekis, kurį galima gauti cheminės reakcijos metu, vadinamas teorine išeiga. Norint apskaičiuoti teorinę išeigą, būtina žinoti ribojantį reagentą reakcijoje (reagentą, kuris reakcijos metu išnaudojamas pirmasis).
Faktinio produkto kiekis, gautas cheminės reakcijos metu, vadinamas procentine išeiga.
Toliau pateiktame pavyzdyje pamatysime, kaip apskaičiuoti cheminės reakcijos, kurioje turės būti nustatytas ribojantis reagentas, teorinę išeigą ir procentinę išeigą.
Tarkime, kad vyksta tokia reakcija, kai 2,80 g aliuminio reaguoja su 4,25 g dichloro:
Yra įvairių metodus nustatyti ribojantį reagentą ir svarbu paaiškinti, kad ribojantis reagentas nebūtinai yra tas reagentas, masė turi pradėti reakciją. Aprašysime du iš šių metodų:
1 metodas. Jį sudaro sumos apskaičiavimas apgamai reagentai naudojant tikrąsias mases ir molines mases (Velnias) Y M (Cl2) šiuo atveju) kiekvieno reagento. Tada apskaičiuojamas tikrasis molinis santykis (dalyvas tarp medžiagų kiekių (molių)) tarp reaguojančių medžiagų, tai yra, naudojant pradines mases. Tada šis faktinis molinis santykis lyginamas su stechiometriniu reagentų santykiu subalansuotoje lygtyje (apskaičiuojamas naudojant stechiometrinius koeficientus).
Matyti, kad tikrasis santykis yra didesnis už stechiometrinį santykį, todėl aliuminio (kurio molių skaičius yra dalinio skaitiklyje) yra perteklius, o dichloras yra ribojantis reagentas.
2 metodas. Šiame metode naudojame reakcijos molio apibrėžimą. Reakcijos molis gaunamas, kai reaguoja subalansuotos arba pakoreguotos cheminės lygties stechiometriniai koeficientai. Reakcijoje, kurią analizuojame, gaunamas 1 molis reakcijos, kai 2 moliai aliuminio reaguoja su 3 moliais dichloro ir susidaro 2 moliai AlCl3, kuriuos galima pavaizduoti šiose lygtyse:
Tokiu būdu reakcija įvyksta daugiau kartų, kuo daugiau reakcijos molių. Reagentas, turintis mažiausiai reakcijos molų, yra ribojantis veiksnys, nes naudojant šį reagentą reakcija gali įvykti rečiau.
Naudojant reakcijos molius ir reagento molius, ribojantį reagentą galima nustatyti taip:
Pagal šį metodą Cl2 taip pat yra ribojantis reagentas, nes jis sukuria mažiau reakcijos molų.
Kai žinome, kad dichloras yra ribojantis reagentas, galime apskaičiuoti teorinę išeigą taip:
Tada mes konvertuojame molius iš teorinės išeigos į gramus, naudodami AlCl3 molinę masę (M (AlCl3)), tada apskaičiuokite procentinį derlių:
Galiausiai apskaičiuojamas cheminės reakcijos procentas arba faktinė išeiga:
O mūsų analizuojamas pavyzdys būtų toks: