If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

თუ ვებფილტრს იყენებთ, დარწმუნდით, რომ *.kastatic.org და *.kasandbox.org დომენები არ არის დაბლოკილი.

ძირითადი მასალა

ქიმია

კურსი: ქიმია > თემა 2

გაკვეთილი 3: მალიმიტირებელი რეაგენტის სტექიომეტრია

მალიმიტირებელი რეაგენტი და პროცენტული გამოსავლიანობა

როგორ განვსაზღვროთ, რომელია ჭარბად აღებული რეაგენტი და რომელი დაიხარჯება სრულად. როგორ გამოვთვალოთ რეაქციის თეორიული და პრაქტიკული გამოსავალი (%).

მალიმიტირებელი რეაგენტები და თეორიული გამოსავლიანობა

კლასიკური თავსატეხი: ხუთი სოსისი და ოთხი ფუნთუშა თუ გვაქვს, რამდენი ჰოთ-დოგის გაკეთება შეგვიძლია?
ხუთი სოსისითა და ოთხი ფუნთუშით ოთხი ჰოთ-დოგი გაკეთდება და ერთი სოსისი ზედმეტად მოგვრჩება. ამ შემთხვევაში, ფუნთუშები მალიმიტირებელი რეაგენტია, დარჩენილი სოსისი - ზედმეტი რეაგენტი, ოთხი ჰოთ დოგი კი თეორიული გამოსავლიანობაა.
ჩავთვალოთ, რომ თითო ფუნთუშას თითო სოსისი სჭირდება (1:1 ფარდობა). ამ შემთხვევაში, ფუნთუშების რაოდენობა შეგვზღუდავს, რადგან ჯერ ისინი გათავდება, სოსისი კი დარჩება. ამ არცთუ ისე იდეალურ სიტუაციაში ფუნთუშებს მალიმიტირებელ რეაგენტებს ვუწოდებთ.
ქიმიურ რეაქციაში მალიმიტირებელი რეაგენტია ის ნივთიერება, რომლის მოლეკულების რიცხვზეცაა დამოკიდებული მიღებული პროდუქტის რაოდენობა. სხვა რეაგენტებს ზოგჯერ ზედმეტს ან ჭარბს უწოდებენ, რადგან მალიმიტირებელი რეაგენტის დახარჯვის შემდეგ ისინი რჩება. პროდუქტის მაქსიმალურ რაოდენობას, რაც შეიძლება წარმოიქმნას, თეორიული გამოსავლიანობა ეწოდება. სოსისებისა და ფუნთუშების შემთხვევაში, თეორიული გამოსავლიანობა ოთხი ჰოთ-დოგია, რადგან მხოლოდ ოთხი ფუნთუშა გვაქვს. თუმცა, გვეყოფა ჰოთ-დოგებზე ლაპარაკი! ახლა განვიხილოთ მაგალითი, სადაც მალიმიტირებელ რეაგენტს ამოვიცნობთ და ქიმიური რეაქციის თეორიულ გამოსავლიანობას გამოვთვლით.
მინიშნება ამოცანის ამოსახსნელად: პირველი და უმთავრესი ნაბიჯი სტექიომეტრიული გამოთვლებისას — ანუ, მალიმიტირებელი რეაგენტის ამოცნობისა და თეორიული გამოსავლიანობის გამოსაანგარიშებლად — *რეაქციის გასწორებაა! რადგანაც ჩვენი გამოთვლები სტექიომეტრიულ კოეფიციენტებს ემყარება, პასუხი მცდარი იქნება, თუ ეს კოეფიციენტები სწორად არ დავადგინეთ.

მაგალითი 1: მალიმიტირებელი რეაგენტის ამოცნობა

ქვემოთ მოყვანილ რეაქციაში რომელია მალიმიტირებელი რეაგენტი, თუ 2,80 გ start text, A, l, end text და 4,25 გ start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript გვაქვს?
2, start text, A, l, end text, left parenthesis, s, right parenthesis, plus, 3, start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, g, right parenthesis, right arrow, 2, start text, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript, left parenthesis, s, right parenthesis
პირველ ყოვლისა, შევამოწმოთ, გასწორებულია თუ არა რეაქცია: ისრის ორივე მხარეს ორი start text, A, l, end text ატომი და ექვსი start text, C, l, end text ატომი გვაქვს, ანუ ყველაფერი სწორია! ამ ამოცანაში მოცემულია ორივე რეაგენტის მასა და უნდა გავიგოთ, რომელი მათგანი დაიხარჯება, გათავდება პირველი. ამისთვის ჯერ ყველაფერი მოლებში უნდა გადავიყვანოთ, შემდეგ კი გასწორებული რეაქციის სტექიომეტრიული თანაფარდობა გამოვიყენოთ მალიმიტირებელი რეაგენტის ამოსაცნობად.

ნაბიჯი 1: რაოდენობის მოლებში გადაყვანა.

start text, A, l, end text-ისა და start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript-ის მასები მოლებში შეგვიძლია მათი მოლეკულური წონების მიხედვით გადავიყვანოთ:
start text, A, l, negative, ი, ს, space, მ, ო, ლ, ე, ბ, ი, ს, space, რ, ა, ო, დ, ე, ნ, ო, ბ, ა, end text, equals, 2, comma, 80, start cancel, start text, გ, space, A, l, end text, end cancel, times, start fraction, 1, start text, მ, ო, ლ, ი, space, A, l, end text, divided by, 26, comma, 98, start cancel, start text, გ, space, A, l, end text, end cancel, end fraction, equals, 1, comma, 04, times, 10, start superscript, minus, 1, end superscript, start text, მ, ო, ლ, ი, space, A, l, end text, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start text, left parenthesis, გ, space, A, l, space, გ, ა, დ, ა, ი, ყ, ვ, ა, ნ, ე, თ, space, მ, ო, ლ, space, A, l, negative, შ, ი, right parenthesis, end text
start text, მ, ო, ლ, ე, ბ, ი, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, equals, 4, comma, 25, start cancel, start text, გ, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end cancel, times, start fraction, 1, start text, მ, ო, ლ, ი, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, divided by, 70, comma, 90, start cancel, start text, გ, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end cancel, end fraction, equals, 5, comma, 99, times, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, მ, ო, ლ, ი, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start text, left parenthesis, გ, ა, დ, ა, ყ, ვ, ა, ნ, ა, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, გ, რ, ა, მ, ე, ბ, ი, დ, ა, ნ, start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, მ, ო, ლ, ე, ბ, შ, ი, right parenthesis

ნაბიჯი 2: იპოვეთ მალიმიტირებელი რეაგენტი სტექიომეტრიული ფარდობის გამოყენებით.

ახლა, რადგანაც რაოდენობები მოლებში გვაქვს, მალიმიტირებელი რეაგენტის პოვნის რამდენიმე გზა არსებობს. მათ ქვემოთ წარმოგიდგენთ. ყველას გამოყენებით ერთი და იგივე პასუხი მიიღება, ასე რომ, შეგიძლიათ, თქვენთვის უფრო მოსახერხებელი აარჩიოთ. ყველა მათგანი სტექიომეტრიულ თანაფარდობას ცოტა განსხვავებულად იყენებს.
მეთოდი 1. პირველი მეთოდის გამოყენებით მოცემული რეაგენტების რეალურ მოლარულ თანაფარდობას ვანგარიშობთ, შემდეგ კი მას გასწორებული რეაქციის, თეორიულ სტექიომეტრიულ ფარდობას ვადარებთ.
start text, რ, ე, ა, ლ, უ, რ, ი, space, თ, ა, ნ, ა, ფ, ა, რ, დ, ო, ბ, ა, end text, equals, start fraction, start text, მ, ო, ლ, ი, space, A, l, end text, divided by, start text, მ, ო, ლ, ი, space, C, l, end text, end fraction, start subscript, 2, end subscript, equals, start fraction, 1, comma, 04, times, 10, start superscript, minus, 1, end superscript, start text, მ, ო, ლ, ი, space, A, l, end text, divided by, 5, comma, 99, times, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, მ, ო, ლ, ი, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end fraction, equals, start fraction, 1, comma, 74, start text, მ, ო, ლ, ი, space, A, l, end text, divided by, start text, 1, space, მ, ო, ლ, ი, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end fraction
რეალური თანაფარდობის მიხედვით, start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript-ის ყოველ ერთ მოლზე 1,74 start text, A, l, end text მოლი გვაქვს. ქვემოთ კი მოცემულია ჩვენი გასწორებული რეაქციის სტექიომეტრიული თანაფარდობა:
start text, ს, ტ, ე, ქ, ი, ო, მ, ე, ტ, რ, ი, უ, ლ, ი, space, თ, ა, ნ, ა, ფ, ა, რ, დ, ო, ბ, ა, end text, equals, start fraction, 2, start text, მ, ო, ლ, ი, space, A, l, end text, divided by, 3, start text, მ, ო, ლ, ი, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end fraction, equals, start fraction, 0, comma, 67, start text, მ, ო, ლ, ი, space, A, l, end text, divided by, 1, start text, მ, ო, ლ, ი, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end fraction
ეს ნიშნავს, რომ start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript-ის ყოველ 1 მოლს რეაქციაში start text, A, l, end text-ის 0,67 მოლი დასჭირდება. რადგანაც ჩვენი რეალური თანაფარდობა უფრო მეტია, ვიდრე სტექიომეტრიული, ესე იგი, იმაზე მეტი start text, A, l, end text გვაქვს, ვიდრე start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript-ის თითოეულ მოლს დასჭირდება რეაქციაში. შესაბამისად, ამ შემთხვევაში, start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript უფრო მალე დაიხარჯება და იგი მალიმიტირებელი რეაგენტია, start text, A, l, end text კი - ჭარბი.
მეთოდი 2: ეს უფრო ივარაუდე-შეამოწმე ხერხია, რომლის დროსაც არჩევთ ერთ რომელიმე რეაგენტს - არ აქვს მნიშვნელობა, რომელს - და ჩათვლით, რომ ისაა მალიმიტირებელი. შემდეგ მეორე რეაგენტის საჭირო მოლების რაოდენობას გამოვთვლით ნავარაუდევი მალიმიტირებელი რეაგენტის მოლების რაოდენობის მიხედვით. მაგალითად, ჩავთვალოთ, რომ start text, A, l, end text-ია მალიმიტირებელი რეაგენტი და ამის მიხედვით გამოვთვალოთ start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript-ის საჭირო რაოდენობა:
start text, მ, ო, ლ, ი, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, equals, 1, comma, 04, times, 10, start superscript, minus, 1, end superscript, start cancel, start text, მ, ო, ლ, ი, space, A, l, end text, end cancel, times, start fraction, 3, start text, მ, ო, ლ, ი, l, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, divided by, 2, start cancel, start text, m, o, l, space, A, l, end text, end cancel, end fraction, equals, 1, comma, 56, times, 10, start superscript, minus, 1, end superscript, start text, მ, ო, ლ, ი, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript
ამ გამოთვლის მიხედვით, ჩვენ 1, comma, 56, times, 10, start superscript, minus, 1, end superscript, start text, მ, ო, ლ, ი, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript დაგვჭირდებოდა, start text, A, l, end text რომ ნამდვილად მალიმიტირებელი რეაგენტი იყოს. რადგანაც სულ 5, comma, 99, times, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, მ, ო, ლ, ი, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript გვაქვს, რაც 1, comma, 56, times, 10, start superscript, minus, 1, end superscript, start text, მ, ო, ლ, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript-ზე ნაკლებია, ვასკვნით, რომ რეაქციაში ჯერ start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript გათავდებოდა, სანამ start text, A, l, end text მოასწრებდა ბოლომდე დახარჯვას. შესაბამისად, start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript ამ რეაქციის მალიმიტირებელი რეაგენტია.
მეთოდი 3: ამ ხერხში რეაქციის მოლარობის ცნება გამოიყენება, რომელიც ასე იწერება შემოკლებით - მოლ-რეაქ. (mol-rxn). რეაქციის ერთი მოლი განისაზღვრება, როგორც რეაქცია, რომელშიც ნივთიერებების რაოდენობა გასწორებული განტოლების კოეფიციენტებს ემთხვევა. ეს განსაზღვრება ცოტა დამაბნევლად ჟღერს, მაგრამ, იმედია, უფრო გასაგები გახდება თუ მაგალითს მოვიყვანთ. ამ კონკრეტულ შემთხვევაში ვიტყოდით, რომ ამ რეაქციის 1 მოლი არის 2 მოლი start text, A, l, end text-ის რეაგირება 3 მოლ start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript-თან და შედეგად 2 მოლი start text, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript-ის მიღება. ეს ასე ჩაიწერება
1, start text, მ, ო, ლ, negative, რ, ე, ა, ქ, end text, equals, 2, start text, მ, ო, ლ, ი, space, A, l, end text, equals, 3, start text, მ, ო, ლ, ი, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, equals, 2, start text, მ, ო, ლ, ი, l, space, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript
ზემოთ მოცემული ურთიერთდამოკიდებულების მიხედვით შეგვიძლია, დავწეროთ თანაფარდობები და თითოეული რეაგენტის მოლების რაოდენობა რეაქციის მოლებში გადავიყვანოთ:
1, comma, 04, times, 10, start superscript, minus, 1, end superscript, start cancel, start text, მ, ო, ლ, ი, space, A, l, end text, end cancel, times, start fraction, 1, start text, მ, ო, ლ, negative, რ, ე, ა, ქ, end text, divided by, 2, start cancel, start text, მ, ო, ლ, ი, space, A, l, end text, end cancel, end fraction, equals, 5, comma, 20, times, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, მ, ო, ლ, negative, რ, ე, ა, ქ, end text, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start text, left parenthesis, A, l, =, ი, ს, space, მ, ო, ლ, ე, ბ, ი, ს, space, გ, ა, დ, ა, ყ, ვ, ა, ნ, ა, space, რ, ე, ა, ქ, ც, ი, ი, ს, space, მ, ო, ლ, ე, ბ, შ, ი, point, right parenthesis, end text
5, comma, 99, times, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start cancel, start text, მ, ო, ლ, ი, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end cancel, times, start fraction, 1, start text, მ, ო, ლ, negative, რ, ე, ა, ქ, end text, divided by, 3, start cancel, start text, მ, ო, ლ, ი, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end cancel, end fraction, equals, 2, comma, 00, times, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, მ, ო, ლ, negative, რ, ე, ა, ქ, end text, space, space, space, space, space, space, space, space, start text, left parenthesis, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, space, negative, ი, ს, space, მ, ო, ლ, ე, ბ, ი, ს, space, გ, ა, დ, ა, ყ, ვ, ა, ნ, ა, space, რ, ე, ა, ქ, ც, ი, ი, ს, space, მ, ო, ლ, ე, ბ, შ, ი, right parenthesis, end text
რაც უფრო მეტია რეაქციის მოლები, მით უფრო ბევრჯერ შეიძლება წარიმართოს რეაქცია. შესაბამისად, რეაგენტი, რომლის რეაქციის მოლურობაც უფრო მცირეა, მალიმიტირებელია, რადგან ამ ნივთიერებით უფრო ნაკლები ჯერადობით წარიმართება. ამ მეთოდითაც დასტურდება, რომ start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript მალიმიტირებელი რეაგენტია, რადგან რეაქციის მოლურობა მის შემთხვევაში 2, comma, 00, times, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, მ, ო, ლ, negative, რ, ე, ა, ქ, point, end text-ია, რაც ნაკლებია start text, A, l, end text-ისაზე (5, comma, 20, times, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, მ, ო, ლ, negative, რ, ე, ა, ქ, point, end text)

მაგალითი 2: თეორიული გამოსავლიანობის გამოთვლა

ახლა, რადგანაც მალიმიტირებელი რეაგენტი უკვე დადგენილია, ეს ინფორმაცია შემდეგი კითხვის საპასუხოდ შეგვიძლია გამოვიყენოთ:
რამდენია start text, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript-ის თეორიული გამოსავლიანობა რეაქციაში, რომლის დროსაც მალიმიტირებელი რეაგენტი, start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, 4,25 გრამი გვაქვს?
მალიმიტირებელი რეაგენტის მოლების რაოდენობითა და გასწორებული რეაქციის სტექიომეტრიული თანაფარდობის გამოყენებით თეორიული გამოსავლიანობის გამოთვლა შეგვიძლია. გასწორებული რეაქციის კოეფიციენტები გვაუწყებენ, რომ start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript-ის ყოველი სამი მოლისგან 2 მოლი start text, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript მიიღება. შესაბამისად, თეორიული გამოსავლიანობა მოლებში უდრის
start text, თ, ე, ო, რ, ი, უ, ლ, ი, space, გ, ა, მ, ო, ს, ა, ვ, ლ, ი, ა, ნ, ო, ბ, ა, space, მ, ო, ლ, ე, ბ, შ, ი, end text, equals, 5, comma, 99, times, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start cancel, start text, მ, ო, ლ, ი, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end cancel, times, start fraction, 2, start text, მ, ო, ლ, ი, space, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript, divided by, 3, start cancel, start text, მ, ო, ლ, ი, space, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end cancel, end fraction, equals, 3, comma, 99, times, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, მ, ო, ლ, ი, space, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript
თეორიული გამოსავლიანობა მასის ერთეულებში იწერება, შესაბამისად, start text, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript-ის მოლარობა გრამებში უნდა გადავიყვანოთ მისი მოლეკულური წონის გამოყენებით:
start text, თ, ე, ო, რ, ი, უ, ლ, ი, space, გ, ა, მ, ო, ს, ა, ვ, ლ, ი, ა, ნ, ო, ბ, ა, space, გ, რ, ა, მ, ე, ბ, შ, ი, end text, equals, 3, comma, 99, times, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start cancel, start text, მ, ო, ლ, ი, space, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript, end cancel, times, start fraction, 133, comma, 33, start text, გ, space, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript, divided by, 1, start cancel, start text, მ, ო, ლ, ი, space, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript, end cancel, end fraction, equals, 5, comma, 32, start text, გ, space, A, l, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript

პროცენტული გამოსავლიანობა

თეორიული გამოსავლიანობა პროდუქტის მაქსიმალური რაოდენობაა, რომელიც მოსალოდნელია, რომ მივიღოთ მალიმიტირებელი რეაგენტის რაოდენობის გათვალისწინებით. მიუხედავად ამისა, პრაქტიკაში ქიმიკოსები მაქსიმალურ გამოსავლიანობას ვერ აღწევენ ხოლმე, მრავალი მიზეზის გამო. ლაბორატორიაში რეაქციის ჩატარებისას ხშირად პროდუქტის ნაწილი იკარგება გაწმენდის ან გამოყოფის ეტაპებზე. შესაძლოა, თქვენც გადაწყვიტოთ ოდესმე, რომ გაწმენდის კიდევ ერთი პროცედურა ღირს პროდუქტის 10%-ის დაკარგვად, რადგან უფრო მნიშვნელოვანია ძალიან სუფთა ნივთიერების მიღება, ვიდრე უფრო ბევრის, მაგრამ მინარევებით.
ყაჩაღ კატას, ზოლებითა და სახის ნიღბით, მოპარული ფუნთუშა უჭირავს.
ოო არა, ყაჩაღმა კატამ ჰოთ-დოგის ფუნთუშა მოიპარა. ამის გამო რეალური გამოსავლიანობა სულ 3 ჰოთ-დოგი იქნება. თუ თეორიული გამოსავლიანობა 4 ჰოთ-დოგი იყო, რამდენია პროცენტული გამოსავლიანობა?
მიუხედავად იმისა, თუ რა გაწიკწიკებული და გასწორებულია რეაქცია, რეაგენტები ხშირად მოულოდნელი და არასასურველი გზით ურთიერთქმედებენ და სრულიად სხვა რეაქცია წარიმართება. ზოგჯერ ამას გვერდით რეაქციას უწოდებენ და იგი ისეთ პროდუქტებს გვაძლევს, რაც სულაც არ გვსურდა. რეალური გამოსავლიანობა შეიძლება შეიცვალოს ისეთი ფაქტორების მოქმედებით, როგორიცაა პროდუქტებისა და რეაგენტების შედარებითი სტაბილურობა, ქიმიური ნივთიერებების სიწმინდე და ტენიანობა იმ დღეს. ზოგჯერ რეაქციის შემდეგაც კი მხოლოდ საწყისი ნივთიერებები აქვთ ქიმიკოსებს, პროდუქტი კი - არა. მოკლედ, მიზეზთა სია დაუსრულებელია!
რადგანაც ქიმიკოსებმა იციან, რომ რეალური გამოსავლიანობა შეიძლება თეორიულზე მცირე იყოს, ისინი პროცენტული გამოსვლიანობის ცნებას იყენებენ იმის გამოსახატად, თუ თეორიული რაოდენობის რა პროცენტი მიიღეს სინამდვილეში. ეს მაჩვენებელი შეიძლება ძალიან გამოადგეთ სხვა ადამიანებს, ვისაც იმავე რეაქციის ჩატარება სურს. პროცენტული გამოსავლიანობა შემდგი ფორმულით გამოითვლება:
start text, პ, რ, ო, ც, ე, ნ, ტ, უ, ლ, ი, space, გ, ა, მ, ო, ს, ა, ვ, ლ, ი, ა, ნ, ო, ბ, ა, end text, equals, start fraction, start text, რ, ე, ა, ლ, უ, რ, ი, space, გ, ა, მ, ო, ს, ა, ვ, ლ, ი, ა, ნ, ო, ბ, ა, end text, divided by, start text, თ, ე, ო, რ, ი, უ, ლ, ი, space, გ, ა, მ, ო, ს, ა, ვ, ლ, ი, ა, ნ, ო, ბ, ა, end text, end fraction, times, 100, percent
რადგანაც პროცენტული გამოსავლიანობა პროცენტებში იწერება, იგი 0-სა და 100-ს შორის მერყეობს. თუ პროცენტული გამოსავლიანობა დაიანგარიშეთ და ასზე მეტია, ესე იგი, რაღაც არასწორად დათვალეთ ან გაზომეთ.

მაგალითი 3. თეორიული პროცენტული გამოსავლიანობის გამოთვლა

ქვედა რეაქციის მალიმიტირებელი რეაგენტია start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, რომელიც 1,56 გრამი გვაქვს. რეაქციის შემდეგ სასურველი პროდუქტის, start text, A, g, C, l, end text-ის, 1,82 გრამი გამოვყავით.
start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, ხ, ს, right parenthesis, plus, 2, start text, A, g, N, O, end text, start subscript, 3, end subscript, left parenthesis, ხ, ს, right parenthesis, right arrow, 2, start text, A, g, C, l, end text, left parenthesis, s, right parenthesis, plus, start text, B, a, left parenthesis, N, O, end text, start subscript, 3, end subscript, right parenthesis, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, ხ, ს, right parenthesis
როგორია ამ რეაქციის პროცენტული გამოსავლიანობა?
პირველ ყოვლისა, ვამოწმებთ, გასწორებულია თუ არა რეაქცია. რადგანაც ისრის ორივე მხარეს ატომთა რაოდენობა ერთნაირია, შეგვიძლია, თეორიული გამოსავლიანობის გამოთვლა დავიწყოთ.

ნაბიჯი 1: მალიმიტირებელი რეაგენტის მოლების რაოდენობის გამოთვლა.

მალიმიტირებელი რეაგენტის start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript-ის მოლარობის გამოთვლა მისი მოლეკულური წონის გამოყენებით შეგვიძლია:
1, comma, 56, start cancel, start text, გ, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end cancel, times, start fraction, 1, start text, მ, ო, ლ, ი, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, divided by, 208, comma, 23, start cancel, start text, გ, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end cancel, end fraction, equals, 7, comma, 49, times, 10, start superscript, minus, 3, end superscript, start text, მ, ო, ლ, ი, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript

ნაბიჯი 2. პროდუქტის მოლარობის გამოთვლა.

ახლა შეგვიძლია, გასწორებული რეაქციის სტექიომეტრიული ფაქტორის მეშვეობით გამოვთვალოთ, რამდენი მოლი start text, A, g, C, l, end text-ის წარმოქმნაა მოსალოდნელი. განტოლების მიხედვით, start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript-ის ყოველ ერთი მოლისგან 2 მოლი start text, A, g, C, l, end text წარმოიქმნება:
7, comma, 49, times, 10, start superscript, minus, 3, end superscript, start cancel, start text, მ, ო, ლ, ი, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end cancel, times, start fraction, 2, start text, მ, ო, ლ, ი, space, A, g, C, l, end text, divided by, 1, start cancel, start text, მ, ო, ლ, ი, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, end cancel, end fraction, equals, 1, comma, 50, times, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, მ, ო, ლ, ი, space, A, g, C, l, end text

ნაბიჯი 3. პროდუქტის მოლების გრამებში გადაყვანა.

start text, A, g, C, l, end text-ის მოლების გადაყვანა მასის ერთეულებში, გრამებში, შეგვიძლია მისი მოლეკულირი წონის მიხედვით. შედეგად მივიღებთ თეორიულ გამოსავლიანობას გრამებში:
1, comma, 50, times, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start cancel, start text, მ, ო, ლ, ი, space, A, g, C, l, end text, end cancel, times, start fraction, 143, comma, 32, start text, გ, space, A, g, C, l, end text, divided by, 1, start cancel, start text, მ, ო, ლ, ი, space, A, g, C, l, end text, end cancel, end fraction, equals, 2, comma, 15, start text, გ, space, A, g, C, l, end text
თეორიული და რეალური გამოსავლიანობის გამოყენებით პროცენტულ გამოსავლიანობას ვანგარიშობთ შემდეგი ფორმულით:
პროცენტული გამოსავლიანობა=ნამდვილი გამოსავალითეორიული გამოსავალი×100%=1,82გ AgCl2,15გ AgCl×100%=84,6%გამოსავალი\begin{aligned}\text{პროცენტული გამოსავლიანობა}& = \dfrac{\text{ნამდვილი გამოსავალი}}{\text{თეორიული გამოსავალი}} \times 100\%\\ \\ &=\dfrac{1{,}82 \,\text{გ AgCl}}{2{,}15 \,\text{გ AgCl}} \times 100\%\\ \\ &= 84{,}6\% \,\text{გამოსავალი}\end{aligned}

შეჯამება

რეაქციის მალიმიტირებელი რეაგენტი პირველი იხარჯება და სწორედ მისი რაოდენობა განსაზღვრავს, რამდენ პროდუქტს მივიღებთ საბოლოოდ. მალიმიტირებელი რეაგენტის ამოცნობა გასწორებული რეაქციის სტექიომეტრიული ფარდობის მიხედვით შეგვიძლია, პირველ მაგალითში განხილულ სხვა ხერხებთან ერთან.
მალიმიტირებელი რეაგენტის დადგენის შემდეგ პროდუქტის მაქსიმალურ შესაძლო რაოდენობას ვითვლით, რასაც თეორიული გამოსავლიანობა ეწოდება. რადგანაც მიღებული პროდუქტის რეალური რაოდენობა ხშირად თეორიულზე ნაკლებია, ქიმიკოსები პროცენტულ გამოსავლიანობასაც ანგარიშობენ ხოლმე ექსპერიმენტული და თეორიული გამოსავლების შეფარდებით.

გსურთ, შეუერთდეთ დისკუსიას?

პოსტები ჯერ არ არის.
გესმით ინგლისური? დააწკაპუნეთ აქ და გაეცანით განხილვას ხანის აკადემიის ინგლისურენოვან გვერდზე.