Nilalaman

• Upang humakbang
• Bahagi 1 ng 2: Natutukoy ang paglilimita sa reagent
• Bahagi 2 ng 2: Natutukoy ang ani ng teoretikal

Ang teoretikal na ani ay isang term na ginamit sa kimika para sa maximum na halaga ng isang sangkap na inaasahan mo mula sa isang reaksyon ng kemikal. Magsisimula ka sa pamamagitan ng pagbabalanse ng isang equation na reaksyon at pagtukoy sa paglilimita sa reagent. Kapag sinukat mo ang dami ng reagent na nais mong gamitin, maaari mong kalkulahin ang dami ng nakuha na sangkap. Ito ang teoretikal na ani ng equation. Sa isang tunay na eksperimento, malamang na mawawala ang ilan sa iyo, dahil hindi ito isang perpektong eksperimento.

Upang humakbang

Bahagi 1 ng 2: Natutukoy ang paglilimita sa reagent

1. Magsimula sa isang reaksyon ng balanse. Ang isang equation equation ay katulad ng isang recipe. Ipinapakita nito kung aling mga reagen (sa kaliwa) ang tumutugon sa bawat isa upang makabuo ng mga produkto (sa kanan). Ang isang reaksyon ng balanse ay magkakaroon ng parehong bilang ng mga atomo sa kaliwang bahagi ng equation (bilang mga reactant) tulad ng sa kanang bahagi (sa anyo ng mga produkto).
   • Halimbawa, sabihin nating mayroon tayong simpleng equation ${ displaystyle H_ {2} + O_ {2}}$Kalkulahin ang dami ng molar ng bawat reaksyon. Gamit ang peryodiko na talahanayan o ilang iba pang sanggunian na libro, tingnan ang molar mass ng bawat atom sa bawat komposisyon. Idagdag silang magkasama upang mahanap ang molar mass ng bawat compound ng reagents. Gawin ito para sa isang solong Molekyul ng compound. Isaalang-alang muli ang equation ng pagbabago ng oxygen at glucose sa carbon dioxide at tubig: ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$I-convert ang dami ng bawat reagent mula sa gramo hanggang sa mga moles. Para sa isang tunay na eksperimento, malalaman ang masa sa gramo ng bawat reagent na iyong ginagamit. Hatiin ang halagang ito sa dami ng molar ng sangkap na iyon sa pag-convert sa bilang ng mga moles.
     • Halimbawa, ipagpalagay na nagsisimula ka sa 40 gramo ng oxygen at 25 gramo ng glucose.
     • 40 g ${ displaystyle O_ {2}}$Tukuyin ang molar ratio ng mga reagents. Ang taling ay isang tool sa pagkalkula na ginamit sa kimika para sa pagbibilang ng mga molekula batay sa kanilang masa. Sa pamamagitan ng pagtukoy ng bilang ng mga mol ng kapwa oxygen at glucose, alam mo kung gaano karaming mga molekula ng bawat nagsisimula ka. Upang hanapin ang ratio ng pareho, hatiin ang bilang ng mga moles ng isang reagent ng mga iba.
       • Sa sumusunod na halimbawa, nagsisimula ka sa 1.25 moles ng oxygen at 0.139 moles ng glucose. Kaya't ang ratio ng oxygen at glucose molekula ay 1.25 / 0.139 = 9.0. Nangangahulugan ang ratio na ito na mayroon kang siyam na beses na maraming mga molekula ng oxygen kaysa glucose.
     • Tukuyin ang ideal na ratio para sa reaksyon. Tingnan ang tugon ng balanse. Ang mga coefficients para sa bawat Molekyul ay nagsasabi sa iyo ng ratio ng mga molekulang kailangan mo para maganap ang reaksyon. Kung gumagamit ka ng eksaktong ratio na ibinigay ng formula, kung gayon ang parehong mga reagent ay dapat gamitin nang pantay.
       • Para sa reaksyong ito ang mga reactant ay ibinibigay bilang ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Paghambingin ang mga ratios upang makita ang naglilimita sa reagent. Sa karamihan ng mga reaksyong kemikal, ang isa sa mga reagent ay gagamitin nang mas maaga kaysa sa isa pa. Ang reagent na unang naubos ay tinatawag na naglilimita na reagent. Ang paglilimita sa reagent ay tumutukoy kung gaano katagal maaaring magpatuloy ang reaksyong kemikal at ang ani ng teoretikal na maaari mong asahan. Ihambing ang dalawang mga ratio na kinakalkula mo upang matukoy ang paglilimita sa reagent:
         • Sa sumusunod na halimbawa, nagsisimula ka sa siyam na beses na mas maraming oxygen kaysa glucose, na sinusukat ng mga moles. Sinasabi sa iyo ng formula na ang iyong perpektong ratio ay anim na beses na mas maraming oxygen sa glucose. Kaya kailangan mo ng mas maraming oxygen kaysa sa glucose. Kaya't ang iba pang reagent, glucose sa kasong ito, ay ang naglilimita sa reagent.

Bahagi 2 ng 2: Natutukoy ang ani ng teoretikal

1. Tingnan ang tugon upang mahanap ang nais mong produkto. Ang kanang bahagi ng isang equation ng kemikal ay nagpapakita ng mga produkto na nagbubunga ng reaksyon. Kapag ang reaksyon ay balanseng, ang mga coefficients ng bawat produkto ay nagpapahiwatig kung ilan sa bawat mga molekular na ratios ang maaari mong asahan. Ang bawat produkto ay may teoretikal na ani, o ang dami ng produkto na aasahan mo kapag kumpleto na ang reaksyon.
   • Pagpapatuloy sa halimbawa sa itaas, pinag-aaralan mo ang tugon ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Itala ang bilang ng mga moles ng iyong paglilimita sa reagent. Dapat mong palaging ihambing ang bilang ng mga moles ng paglilimita sa reagent sa bilang ng mga mol ng isang produkto. Kung susubukan mong ihambing ang dami ng bawat isa, hindi ka makakakuha ng tamang resulta.
     • Sa halimbawa sa itaas, ang glucose ay ang naglilimita sa reagent. Ayon sa mga kalkulasyong masa ng molar, ang unang 25 g ng glucose ay katumbas ng 0.139 taling ng glucose.
   • Paghambingin ang ratio sa pagitan ng mga molekula sa produkto at ng reagent. Bumalik sa reaksyong balanse. Hatiin ang bilang ng mga molekula ng iyong nais na produkto sa pamamagitan ng bilang ng mga molekula ng iyong nililimiteng reagent.
     • Ang reaksyon ng balanse para sa halimbawang ito ay ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$I-multiply ang ratio na ito sa bilang ng mga moles na naglilimita sa reagent. Ang sagot ay ang teoretikal na ani, sa mga moles, ng nais na produkto.
       • Sa halimbawang ito, ang 25 g ng glucose ay katumbas ng 0.139 moles ng glucose. Ang ratio ng carbon dioxide at glucose ay 6: 1. Inaasahan mong makakagawa ng anim na beses na maraming mga mol ng carbon dioxide bilang bilang ng mga moles ng glucose na sinimulan mo.
       • Ang teoretikal na ani ng carbon dioxide ay (0.139 mol glucose) x (6 mol carbon dioxide / mol glucose) = 0.834 mol carbon dioxide.
     • I-convert ang resulta sa gramo. Ito ang kabaligtaran ng iyong nakaraang hakbang ng pagkalkula ng bilang ng mga mol o ang dami ng reagent. Kapag alam mo ang bilang ng mga mol na maaari mong asahan, i-multiply iyon sa dami ng molar ng produkto upang makita ang teoretikal na ani sa gramo.
       • Sa sumusunod na halimbawa ay ang molar mass ng CO₂ mga 44 g / mol. (Ang dami ng molar ng carbon ay ~ 12 g / mol at ng oxygen ~ 16 g / mol, kaya ang kabuuan ay 12 + 16 + 16 = 44).
       • I-multiply ang 0.834 moles ng CO₂ x 44 g / mol CO₂ = ~ 36.7 gramo Ang teoretikal na ani ng eksperimento ay 36.7 gramo ng CO₂.
     • Ulitin ang pagkalkula para sa iba pang produkto, kung ninanais. Sa maraming mga eksperimento, maaari ka lamang maging interesado sa ani ng isang partikular na produkto. Kung nais mong malaman ang teoretikal na ani ng parehong mga produkto, ang kailangan mo lang gawin ay ulitin ang proseso.
       • Sa halimbawang ito, ang tubig ang pangalawang produkto ${ displaystyle H_ {2} O}$. Ayon sa reaksyon ng balanse, maaari mong asahan ang anim na mga molekula ng tubig mula sa isang Molekyul ng glucose. Ito ay isang ratio ng 6: 1. Kaya't ang 0.139 moles ng glucose ay dapat magresulta sa 0.834 moles ng tubig.
       • I-multiply ang bilang ng mga moles ng tubig sa dami ng molar na tubig. Ang masa ng molar ay 2 + 16 = 18 g / mol. Na-multiply ng produkto, nagreresulta ito sa 0.139 mol H₂O x 18 g / mol H₂O = ~ 2.50 gramo Ang teoretikal na ani ng tubig sa eksperimentong ito ay 2.50 gramo.