Selgitame, mis on toode keemias, kuidas toode saadakse ja kuidas arvutada reaktsiooni saagist.
Mis on toode keemias?
Aastal keemia ja selle oksad, on see tuntud tootena ained mis saadakse pärast keemilise reaktsiooni toimumist.
Sees keemiline reaktsioon kaasatud on kaks või enam ainet (liht- või liitainet), nn reagendid või reaktiividja mis aitavad reaktsioonile kaasa aatomi- või molekulaarmaterjali, mida reaktsiooni käigus muudetakse või muudetakse.
Kord keemilised sidemed reaktiive ja tekitas või tarbis teatud kvoodi Energia kui reaktsioon toimub, on meil saadaval üks või mitu toodet.
Teatud tüüpi reaktiividest saadavad tooted sõltuvad otseselt keemilise reaktsiooni toimumise tingimustest ja reaktiivide olemusest. Tingimused nagu temperatuur või katalüsaatorite olemasolu (muud ained, mis mõjutavad reaktsiooni kiirust) on määravad. ilm reaktsiooni tekitamiseks kulub.
Kuid olenemata vaadeldavast keemilisest reaktsioonist ja tingimustest, milles see toimub, on kogus asja ja energiat tuleb säästa, see tähendab reagentide hulka (aatomid, molekulid, ioonid), mis reageerib, peab olema võrdne moodustunud produktide kogusega ja reaktsiooni alguses osalev energia peab olema võrdne reaktsiooni lõpus osaleva energiaga, olenemata sellest, kas see energia kulub või vabaneb mõnes reaktsioonietapis. .
Väga oluline on mõista, et keemilise reaktsiooni käigus aine ja energia hulk reagentides ei teki ega hävine, et saada toodeteks, vaid see muudetakse nendeks.
Reaktsiooni saagis
Samamoodi ei ole moodustunud toote (tegelikud) kogused tavaliselt kunagi identsed teoreetiliselt arvestatutega, kuna seda mõjutavad spetsiifilised omadused, nagu reaktiivide puhtus või toimuvad sekundaarsed reaktsioonid, aga ka keskkonnatingimused reaktsioon tekib, näiteks temperatuuri ja niiskus.
Tegelikud tootekogused (need, mis saadakse praktikas, mitte teoreetilise arvutuse tulemusel) on väiksemad kui teoreetilised, kuna ülaltoodud põhjustel võib produkt kaduda reaktsioonijärgsetes puhastamisetappides, sekundaarsetes reaktsioonides, kus need produktid sekkuda või aurustuda, kui need on lenduvad.
Maksimaalset produkti kogust, mida keemilise reaktsiooni käigus saadakse, nimetatakse teoreetiliseks saagiseks. Teoreetilise saagise arvutamiseks on vaja teada reaktsiooni piiravat reaktiivi (reagent, mis reaktsiooni käigus esimesena ammendub).
Keemilise reaktsiooni käigus saadud tegeliku toote kogust nimetatakse saagise protsendiks.
Järgmises näites näeme, kuidas arvutada keemilise reaktsiooni teoreetilist saagist ja protsentuaalset saagist, mille puhul tuleb identifitseerida piirav reaktiiv.
Oletame, et meil on järgmine reaktsioon, kus 2,80 g alumiiniumi reageerib 4,25 g diklooriga:
Neid on erinevaid meetodid piirava reaktiivi tuvastamiseks ja on oluline selgitada, et piirav reaktiiv ei pruugi olla see reagent, mass peab reaktsiooni alustama. Kirjeldame kahte neist meetoditest:
1. meetod. See koosneb summa arvutamisest mutid reagendid, mis kasutavad tegelikke masse ja molaarmasse (kuri) Y M (Cl2) antud juhul) iga reaktiivi kohta. Seejärel arvutatakse reagentide tegelik molaarsuhe (ainete koguste (moolide) jagatis), st algmasside abil. Seda tegelikku molaarsuhet võrreldakse seejärel tasakaalustatud võrrandis sisalduvate reagentide stöhhiomeetrilise suhtega (arvutatakse stöhhiomeetriliste koefitsientide abil).
On näha, et tegelik suhe on suurem kui stöhhiomeetriline suhe, seega on alumiiniumi (mille moolide arv asub jagatise lugejas) liias ja dikloor on piirav reagent.
Meetod 2. Selles meetodis kasutame reaktsioonimooli definitsiooni. Reaktsioonimool saadakse siis, kui tasakaalustatud või kohandatud keemilise võrrandi stöhhiomeetrilised koefitsiendid reageerivad. Analüüsitavas reaktsioonis saadakse 1 mool reaktsiooni, kui 2 mooli alumiiniumi reageerib 3 mooli diklooriga, saades 2 mooli AlCl3, mida saab esitada järgmistes võrrandites:
Sel viisil toimub reaktsioon seda rohkem kordi, kui rohkem on reaktsioonimooli. Piiravaks teguriks on reaktiiv, millel on kõige vähem reaktsioonimooli, kuna selle reagendiga võib reaktsioon toimuda harvem.
Reaktsiooni ja reagendi moolide abil saab piirava reaktiivi tuvastada järgmiselt:
Selle meetodi kohaselt on Cl2 ka piirav reagent, kuna see tekitab vähem reaktsioonimoole.
Kui teame, et dikloor on piirav reaktiiv, saame teoreetilise saagise arvutada järgmiselt:
Seejärel teisendame teoreetilisest saagisest moolid grammideks, kasutades AlCl3 molaarmassi (M (AlCl3)) ja seejärel arvutage tootluse protsent:
Lõpuks arvutatakse keemilise reaktsiooni protsent või tegelik saagis:
Ja meie analüüsitava näite puhul oleks see järgmine: