Handige tips

Les 14

Pin
Send
Share
Send
Send


Ons ervaren team van editors en onderzoekers heeft bijgedragen aan dit artikel en het getest op juistheid en volledigheid.

Het contentmanagementteam van wikiHow volgt zorgvuldig het werk van de editors om ervoor te zorgen dat elk artikel aan onze hoge kwaliteitsnormen voldoet.

In de chemie is de theoretische opbrengst de maximale hoeveelheid product die het gevolg is van een chemische reactie. In feite zijn de meeste reacties niet ideaal, dat wil zeggen dat de praktische opbrengst van het product altijd minder is dan theoretisch. Om de reactie-efficiëntie te berekenen, is het noodzakelijk om het percentage productopbrengst te vinden met de formule: opbrengst (%) = (praktische opbrengst / theoretische opbrengst) x100. Als het opbrengstpercentage 90% is, betekent dit dat de reactie 90% effectief is en 10% van de reagentia verspild is (ze reageerden niet of combineerden niet).

Taken voor de opbrengst van het reactieproduct

Voorbeeld 1. Hoeveel gram waterstof is nodig om te verbinden met 100,0 g koolstof in de reactie om benzeen te produceren, C6H6? Maak een berekening opbrengst reactieproduct?

Om te beginnen zullen we de volledige vergelijking voor de reactie van formatie samenstellen6H6 van C en H2:

Klaar! Voor degenen die het vergeten zijn, herinner ik u eraan dat de stoffen aan de linkerkant van de chemische vergelijking worden genoemd reagentiaen aan de rechterkant - producten. In ons geval zijn de reagentia koolstof C en waterstof H en benzeen C6H6 is een reactieproduct. Bepaal het aantal mol koolstof dat reageert. Volgens het probleem is 100 g koolstof betrokken bij de reactie en uit het periodiek systeem weten we dat de massa van één mol koolstof 12,011 g / mol is. Om het aantal mol in 100 g koolstof te vinden, moet u daarom:

  • 100,0 g koolstof / 12,011 g / mol = 8.326 mol koolstof

Kijk nog eens naar de volledige reactievergelijking, let op de coëfficiënten voor C en H2. Het is gemakkelijk om te zien dat het aantal mol waterstof in de reactie half zoveel is als het aantal mol koolstof. Daarom delen we 8.326 door 2 en krijgen we 4.163 mol H2dat we de reactie moeten uitvoeren. Bereken nu de massa van 4.163 mol H2:

  • 4.163 mol x 2.016 g / mol = 8.393 g waterstof

We vinden de molaire massa van benzeen C6H6:

  • (6 × 12.011 g / mol) + (6 × 1.008 g / mol) = 78.11 g / mol

Uit de reactievergelijking volgt dat het aantal mol benzeen 6 keer minder is dan dat van koolstof, d.w.z. 8.326 / 6 = 1.388 mol C6H6. Daarom is de gevormde massa benzeen gelijk aan:

  • 1,388 mol x 78,11 g / mol = 108,4 g benzeen

U kunt de juistheid van onze berekeningen verifiëren door de resulterende massa van de reagentia toe te voegen: 100,0 g koolstof + 8,4 g waterstof = 108,4 g benzeen. De wet van behoud van massa wordt nageleefd, dus berekenden we hoeveelheid reactieproduct waar.

Voorbeeld 2. Om zilversulfide Ag te verkrijgen2S, scheikundige gaf 10,00 g zilver en 1,00 g zwavel. Hoeveel gram Ag2S kan worden verkregen tijdens de reactie? Welke van de uitgangsmaterialen blijven in overmaat en in welke hoeveelheid?

We stellen de volledige reactievergelijking samen, en daaronder schrijven we de overeenkomstige massa's van de reactanten en het product, met behulp van de molaire massa's:

Vervolgens bepalen we de vereiste hoeveelheid S voor de reactie met 10,00 g Ag. Om dit te doen, berekenen we eerst hoeveel zwavel zal reageren met 1 g zilver:

  • 32,06 g S / 215,7 g Ag = 0,1486 g S

Nu berekenen we hoeveel S zal reageren met 10 g Ag:

  • 0,1486 g S x 10,00 g Ag = 1,486 g S

Maar de chemicus gaf ons slechts 1,00 g zwavel, wat betekent dat niet al het beschikbare zilver zal reageren. Laten we dan proberen de taak van de andere kant te benaderen: we kunnen zeggen dat de hoeveelheid zilver die nodig is voor een volledige reactie met 1,00 g zwavel gelijk moet zijn aan:

  • (215,7 g Ag / 32,06 g S) x 1,00 g S = 6,73 g Ag

Omdat de reactie met 1 g S slechts 6,73 g Ag vereist2S van de 10 g beschikbaar, dan blijft 3,27 g Ag niet-gereageerd. Nu kunt u de vraag beantwoorden, hoeveel Ag2S wordt gevormd als gevolg:

  • (247,8 g Ag2S / 32,06 g S) x 1,00 g S = 7,73 g Ag2S

Je hebt waarschijnlijk opgemerkt dat het probleem op een niet-standaard manier is opgelost, zoals in voorbeeld 1. Om dit voorbeeld op te lossen, hebben we gebruikt gewichtsverhouding methode. Door het te gebruiken kunt u dergelijke problemen snel oplossen, maar het is gemakkelijker om in de war te raken als u niet helemaal zeker bent van uw acties.

Overweeg nu de oplossing voor dit probleem met de gebruikelijke methode op basis van het gebruik van mollen:

Zoek eerst het aantal beschikbare mollen Ag en S:

  • 10,00 g / 107,9 g / mol = 0,0927 mol Ag aanwezig in 10,00 g
  • 1,00 g / 32,06 g / mol = 0,0312 mol S bevat 1,00 g

Goed! Omdat de reactievergelijking stelt dat 2 mol Ag wordt verbruikt door 1 mol S, vermenigvuldigen we 0,0312 × 2 en krijgen 0,0624 mol Ag, en 0,0303 mol Ag blijven ongebruikt. Aldus moet 0,0312 mol zwavel reageren met 0,0624 mol zilver om 0,0312 mol Ag te vormen2S. Zet deze mollen weer om in gram:

  • 0,0303 mol Ag x 107,9 g / mol = 3,27 g Ag in overmaat
  • 0,0312 mol Ag2S x 247,8 g / mol = 7,73 g Ag2 S wordt gevormd

Het antwoord is hetzelfde als bij de methode van gewichtsverhoudingen. Mol methode moeizaam, maar betrouwbaarder. Ik raad je aan de molmethode te gebruiken totdat je de chemische berekeningen volledig beheerst.

Ik hoop uit les 14 "De opbrengst van het reactieproduct»Je hebt zelf geleerd hoe eenvoudig bereken de reactieopbrengst. Als je vragen hebt, schrijf ze dan in de comments.

Les presentatie

Waarschuwing! Het diavoorbeeld wordt alleen ter informatie gebruikt en geeft mogelijk geen idee van alle presentatiefuncties. Als u geïnteresseerd bent in dit werk, download dan de volledige versie.

Bij het leren van studenten hoe ze ontwerpproblemen in de scheikunde kunnen oplossen, worden leraren geconfronteerd met een aantal problemen

  • het oplossen van een probleem, studenten begrijpen de essentie van de taken en het verloop van hun oplossing niet,
  • analyseer niet de inhoud van de taak,
  • bepaal niet de volgorde van acties
  • misbruik maken van de chemische taal, wiskundige bewerkingen en de aanduiding van fysieke hoeveelheden, enz.,

Het overwinnen van deze tekortkomingen is een van de hoofddoelen die de leraar zichzelf stelt, en begint te leren hoe hij computerproblemen kan oplossen.

De taak van de docent is om studenten te leren de taakomstandigheden te analyseren door een logisch schema op te stellen voor het oplossen van een specifiek probleem. Het opstellen van een logisch diagram van het probleem voorkomt veel fouten die studenten maken.

Lesdoelen:

  • de vorming van het vermogen om de toestand van het probleem te analyseren,
  • de vorming van het vermogen om het type berekeningsprobleem te bepalen, de procedure om het op te lossen,
  • ontwikkeling van cognitieve, intellectuele en creatieve vaardigheden.

Lesdoelen:

  • beheers de methoden voor het oplossen van chemische problemen met behulp van het concept van "massafractie van de opbrengst van het reactieproduct van theoretische",
  • vaardigheden ontwikkelen voor het oplossen van ontwerpproblemen,
  • de assimilatie van materiaal gerelateerd aan productieprocessen vergemakkelijken,
  • stimuleren van diepgaande studie van theoretische kwesties, interesse in het oplossen van creatieve problemen.

We bepalen de oorzaak en de essentie van de situatie, die worden beschreven in de taken "om het product uit de theorie te halen".

Bij echte chemische reacties is de massa van het product altijd minder dan berekend. Waarom?

  • Veel chemische reacties zijn omkeerbaar en bereiken het einde niet.
  • De interactie van organische stoffen produceert vaak bijproducten.
  • In heterogene reacties mengen stoffen zich slecht en reageren sommige stoffen eenvoudig niet.
  • Een deel van de gasvormige stoffen kan ontsnappen.
  • Na ontvangst van neerslag kan een deel van de stof in oplossing blijven.

conclusie:

  • theoretische massa is altijd praktischer,
  • theoretisch volume is altijd groter dan praktisch volume.

De theoretische opbrengst is 100%, de praktische opbrengst is altijd minder dan 100%.

De hoeveelheid product berekend door de reactievergelijking, theoretische opbrengst, komt overeen met 100%.

Het aandeel van de opbrengst van het reactieproduct (- "etta")- dit is de verhouding tussen de massa van de verkregen stof en de massa, die volgens de berekening volgens de reactievergelijking had moeten worden verkregen.

Drie soorten taken met het concept van "productopbrengst":

1. De massa's worden gegeven uitgangsmateriaal en reactieproduct. Bepaal de opbrengst van het product.

2. De massa's worden gegeven uitgangsmateriaal en verlaat reactieproduct. Bepaal de massa van het product.

3. De massa's worden gegeven product en verlaat product. Bepaal de massa van het uitgangsmateriaal.

Taken.

1. Bij het verbranden van ijzer in een vat dat 21,3 g chloor bevatte, werd 24,3 g ijzer (III) chloride verkregen. Bereken de opbrengst van het reactieproduct.

2. Meer dan 16 g zwavel werd tijdens het verwarmen doorgelaten. Bepaal het verkregen volume (n.o.) waterstofsulfide als de opbrengst van het reactieproduct 85% van theoretisch mogelijk is.

3. Hoeveel koolstof (II) oxide werd genomen om ijzer (III) oxide te verminderen als 11,2 g ijzer werd verkregen in 80% van de theoretisch mogelijke opbrengst.

Elke taak bestaat uit een combinatie van gegevens (bekende stoffen) - de omstandigheden van het probleem ("output", enz.) - en de vraag (stoffen waarvan de parameters moeten worden gevonden). Bovendien heeft het een systeem van afhankelijkheden die het gewenste verbinden met de gegevens en gegevens onderling.

Analysedoelstellingen:

1) identificeer alle gegevens

2) identificeer de relatie tussen gegevens en voorwaarden,

3) identificeer de relatie tussen de gegevens en de gezochte.

1. Over welke stoffen hebben we het?

2. Welke veranderingen zijn opgetreden met stoffen?

3. Welke hoeveelheden worden in de probleemstelling genoemd?

4. Welke gegevens - praktisch of theoretisch, worden in de probleemstelling genoemd?

5. Welke van de gegevens kunnen direct worden gebruikt voor berekeningen door reactievergelijkingen en welke moeten worden omgezet met behulp van de massafractie van de uitvoer?

Algoritmen voor het oplossen van drie soorten problemen:

Bepaling van productopbrengst in% van theoretisch mogelijk.

1. Noteer de vergelijking van de chemische reactie en rangschik de coëfficiënten.

2. Schrijf onder de formules van de stoffen de hoeveelheid van de stof op volgens de coëfficiënten.

3. Bijna verkregen massa is bekend.

4. Bepaal de theoretische massa.

5. Bepaal de opbrengst van het reactieproduct (%), waarbij de praktische massa wordt gerelateerd aan de theoretische massa en vermenigvuldigd met 100%.

6. Neem het antwoord op.

Berekening van de massa van het reactieproduct, indien de opbrengst van het product bekend is.

1. Noteer 'gegeven' en 'vind', noteer de vergelijking, rangschik de coëfficiënten.

2. Zoek de theoretische hoeveelheid stof voor de uitgangsmaterialen. n =

3. Bepaal de theoretische hoeveelheid van de stof van het reactieproduct, volgens de coëfficiënten.

4. Bereken de theoretische massa of volume van het reactieproduct.

5. Bereken de praktische massa of het volume van het reactieproduct (vermenigvuldig de theoretische massa of het theoretische volume met de opbrengstfractie).

Berekening van de massa van het uitgangsmateriaal, indien de massa van het reactieproduct en de opbrengst van het product bekend zijn.

1. Bepaal volgens het bekende praktische volume of massa het theoretische volume of de massa (met behulp van de productopbrengstfractie).

2. Zoek de theoretische hoeveelheid stof voor het product.

3. Vind de theoretische hoeveelheid stof voor de uitgangsstof, volgens de coëfficiënten.

4. Bepaal met behulp van de theoretische hoeveelheid van de stof de massa of het volume van de uitgangsmaterialen in de reactie.

1. Voor de oxidatie van zwaveloxide (IV) werd 112 1 (n.o.) zuurstof opgenomen en werd 760 g zwaveloxide (VI) verkregen. Wat is de opbrengst van het product als een percentage van theoretisch mogelijk?

2. De interactie van stikstof en waterstof gaf 95 g ammoniak NH3 met een opbrengst van 35%. Welke hoeveelheden stikstof en waterstof werden voor de reactie genomen?

3. 64,8 g zinkoxide werd gereduceerd door overmaat koolstof. Bepaal de gevormde massa metaal als de opbrengst van het reactieproduct 65% is.

Bekijk de video: Les 14 M├ętiers Les Moins Courants Qui Paient Pourtant Bien (Mei 2021).

Pin
Send
Share
Send
Send