Vsebina
- TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
- Izračun teoretičnega odstotka elementa
- Izračun odstotnega donosa v reakciji
Vsaka kemična spojina vsebuje kombinacijo atomov, en način za razumevanje teoretičnega odstotka pa je enačenje s odstotkom določenega elementa v spojini. Ta odstotek ne temelji na številu atomov, temveč na skupni masi elementa glede na maso spojine.
Drugi način razumevanja teoretičnih odstotkov je v kemični reakciji. V vsaki reakciji je treba ohraniti skupno molarno maso vsakega elementa, ki sodeluje v reakciji. Maso vsakega izdelka lahko izračunate, če poznate kemijske formule vseh reaktantov in izdelkov. To je teoretični donos tega izdelka. Dejanski pridelek je skoraj vedno manj iz več razlogov. Razmerje med dejanskim in teoretičnim izkoristkom vam daje količino, imenovano odstotek donosa.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Če želite izračunati teoretični odstotek elementa v spojini, delite molsko maso elementa na maso spojine in pomnožite s 100. Pri kemijski reakciji je odstotek donosa izdelka dejanski izkoristek, deljen s teoretičnim izkoristkom in pomnoženo s 100.
Izračun teoretičnega odstotka elementa
Če želite izračunati teoretični odstotek vsakega elementa v spojini, morate poznati kemijsko formulo spojine. Če veste, lahko maso spojine izračunate tako, da poiščete atomske mase vsakega od elementov in jih seštejete. Če ima element vpisnik, ki sledi njegovemu simbolu, pomnožite maso tega elementa s podpisom, preden opravite seštevanje. Ko poznate maso spojine, izračunate teoretični odstotek vsakega elementa tako, da delite atomsko maso tega elementa - pomnoženo s podpisom, ki mu sledi v formuli - na maso spojine in pomnožite s 100.
Primer: Kolikšen je teoretični odstotek ogljika v metanu (CH4)?
Poiščite mase v periodični tabeli. Atomska masa enega mola ogljika (C) je 12,01 g, vodika (H) pa 1,01 g, kar zaokroži na dve mesti.
Seštejte mase ogljika in vodika. Ne pozabite pomnožiti mase vodika za 4, ker so v molekuli štirje vodikovi atomi, kar je označeno s podpisom. Tako dobimo maso 16,05 g za molekulo metana.
Maso ogljika razdelite na maso metana in pomnožite s 100.
(12.01 ÷ 16.05) × 100 = 74.83%
Čeprav metan vsebuje štiri vodikove atome in samo en atom ogljika, ogljik predstavlja tri četrtine spojine.
Izračun odstotnega donosa v reakciji
Izračunate teoretični izkoristek določenega produkta v reakciji iz uravnotežene enačbe za reakcijo in z eksperimentom določite dejanski izkoristek. Ni mogoče napovedati dejanskega pridelka - izmeriti ga morate. Odstotni donos je dejanski donos, deljen s teoretičnim donosom, pomnožen s 100.
Primer: Kalcijev karbonat (CaCO3) se raztopi v vodi, da nastane kalcijev bikarbonat (CaO) in ogljikov dioksid (CO)2). Če 16 g CaCO3 pridelek 7,54 g CaO, kolikšen je odstotek donosa CaO?
Uravnotežena enačba reakcije je: CaCO3 -> CaO + CO2.
Izmerjeno maso kalcijevega karbonata (16 g) razdelite na molsko maso spojine (100 g), da dobite 16 ÷ 100 = 0,16 molov.
Po enačbi en mol CaCO3 proizvede en mol CaO, torej 0,16 molov CaCO3 proizvede 0,16 molov CaO. Molarna masa CaO je 56 g, zato je 0,16 molov spojine = 56 g × 0,16 = 8,96 g.
V tem poskusu smo dobili le 7,54 g CaO, tako da je odstotek donosa:
(7.54 ÷ 8.96) × 100 = 84.15%