كيفية حساب نسبة ناتج التفاعل الكيميائي

في الكيمياء، “نسبة المنتج” هي كمية المنتجات التي تنتج عن تفاعل كيميائي، والعائد النظري هو أعلى نسبة من المنتجات التي تنتج عن تفاعل كيميائي مثالي. في الحياة العملية، معظم التفاعلات الكيميائية ليست مثالية ويكون الناتج الفعلي دائمًا أقل من الناتج النظري. للتعبير عن كفاءة تفاعل كيميائي، يمكن حساب نسبة العائد باستخدام المعادلة التالية “نسبة العائد = (العائد الفعلي / العائد النظري) * 100”.

خطوات

احسب نسبة المادة المتفاعلة المحددة

1. 1 ابدأ بكتابة المعادلة الكيميائية المتوازنة للتفاعل. هذا تمثيل رياضي لرد الفعل النهائي.

   • إذا كنت لا تعرف كيفية كتابة معادلة كيميائية متوازنة، يمكنك البحث والقراءة قبل أن تبدأ.

2. 2 تحديد المواد المتفاعلة، عادة على الجانب الأيسر من السهم الذي يشير إلى اتجاه تدفق المعادلة الكيميائية. يشار إليها دائمًا باسم “المبتدئين”، ويمكن أن يكون هناك متفاعل واحد فقط (كما في الجزء الثاني).

   • إذا كان هناك أي أرقام بجانب المواد المتفاعلة، فإن هذه تسمى المعاملات، وهي تمثل النسب المئوية التي تمثل استهلاك المواد المتفاعلة.
   • يمثل المتفاعل المحدد مادة البداية التي يتم استهلاكها أولاً، وفي التفاعلات التي تحتوي على العديد من مواد البدء، ما لم يتم استهلاك جميع مواد البدء بنسبة 1 1 فيما يتعلق ببعضها البعض، وما لم تكن هي نفس عدد المولات، سيتم استهلاك أحد المواد المتفاعلة أولاً، وفي تلك اللحظة يتوقف التفاعل.

3. 3 احسب كمية (مولات) كل مادة متفاعلة، ولحسابها، اقسم كتلة المادة المتفاعلة على الوزن الجزيئي.

   • لحساب الوزن الجزيئي، اجمع الكتلة الذرية لكل ذرة في المركب. الوزن الذري للذرات هو الرقم العشري الموضح أسفل رمزها الكيميائي في الجدول الدوري للعناصر. تذكر أن الأرقام الصغيرة المكتوبة أسفل الجزيئات تعني أن هذه الذرات موجودة أكثر من مرة في الجزيء.

4. 4 إذا كان هناك أكثر من متفاعلين، فيجب مقارنة نسبة عدد المولات في كل مادة متفاعلة مع نسبة المعاملات بجوار كل مادة متفاعلة. تسمى هذه النسب، على التوالي، “النسبة الفعلية” و “معدل التكافؤ”.

   • إذا كانت النسبة الفعلية أكبر من معدل التكافؤ، فإن المادة المتفاعلة تعتبر زائدة، والمتفاعل الآخر يعتبر محدودًا.
   • إذا كانت النسبة الفعلية أقل من معدل التكافؤ، فإن المادة المتفاعلة تعتبر محدودة، والمتفاعل الآخر يعتبر زائدًا.

5. 5 إذا كان هناك أكثر من متفاعلين، فستحتاج إلى حساب عدد مولات المنتج التي ينتجها كل مادة متفاعلة عندما يتفاعل بشكل كامل، والمتفاعل الذي ينتج أقل كمية من المنتجات هو المتفاعل المحدد.

   • لحساب عدد مولات المنتج في تفاعل كيميائي، اضرب عدد مولات المادة المتفاعلة بنسبة عامل المنتج إلى العامل المتفاعل.
   • تم تطبيق هذا على كل متفاعل على حدة.

حساب المخرجات النظرية

1. 1 حدد المنتج الذي تريده، ويكون هذا المنتج بشكل عام على الجانب الأيمن من المعادلة الكيميائية. في هذا المثال، المنتج الناتج هو أكسيد الكالسيوم (CaO) (ثاني أكسيد الكربون، CO2، هو غاز يتسرب إلى الهواء). المنتج النظري الذي سنحسبه هو مقياس لكمية المنتج المتوقعة عندما يستمر التفاعل الكيميائي تمامًا.

   • على سبيل المثال تحضر كلير 0.45 جم من نترات الألومنيوم وتتوقع أن يكون الناتج النظري 0.50 جم. ما هي نسبة العائد
   • يتم حساب نسبة المخرجات على النحو التالي 0.45 / 0.50 = 0.9 ونضرب الناتج * 100 للحصول على النسبة.
   • المحصول = 90٪، سجل كتلة المواد الخام.

2. 2 قم بتحويل كتلة المادة المتفاعلة المحددة إلى عدد المولات، عن طريق قسمة كتلة المادة المتفاعلة على وزنها الجزيئي، كما هو موضح في الخطوة 3 في الجزء 1.

3. 3 تحديد النسبة الحقيقية، بقسمة عدد مولات المنتج المطلوب على عدد مولات المنتج المحدد، وهذا ما يسمى النسبة الفعلية أو الحقيقية.

4. 4 احسب الوزن الجزيئي لمول واحد من المنتج، واكتب هذه النسبة في المعادلة، كما هو موضح أدناه.

5. 5 توقع نسبة المنتج النظري، واضرب عدد مولات المادة المتفاعلة المحددة في النسبة بين معامل المنتج إلى معامل المادة المتفاعلة، ثم اضرب الناتج في نسبة الوزن الجزيئي للمنتج، و سيعطينا هذا كتلة المنتج عند اكتمال التفاعل تمامًا (بمعنى آخر، المنتج النظري للتفاعل)

احسب النسبة المئوية للمنتج

1. 1 قم بإجراء التفاعل، واحسب كتلة ناتج التفاعل بعد تنقيته من الشوائب عند التوازن، وقم بتسجيل هذه الكتلة.

2. 2 قم بتحويل تلك الكتلة إلى عدد المولات بتقسيمها على الوزن الجزيئي، كما هو موضح في الخطوة 2 في الجزء الثاني أعلاه، وسجل عدد المولات في هذه التجربة على أنها النتيجة الفعلية.

3. 3 احسب نسبة العائد، بقسمة الناتج الفعلي على الناتج النظري وضرب الناتج في 100، ويمثل العائد النسبة التي تعبر عن كتلة المنتج مقارنة بكتلة ناتج التفاعل المثالي.

تحذيرات

• من الممكن حساب النسبة المئوية للمنتج وتصبح أعلى من 100٪ بدون خطأ حسابي، في حالة وجود شوائب في المنتج النهائي (لم يتم حساب الشوائب في المعادلة الكيميائية الرئيسية)، ويمكن لهذه الشوائب أن تزيد من الكتلة الفعلية منتج من المنتج النظري.
  • لهذا السبب، من الضروري تنقية المنتجات بعناية من خلال الترشيح أو التجفيف أو التقطير أو أي طريقة أخرى للمعالجة والتنقية، والتي تختلف وفقًا للخصائص الفيزيائية للمنتج النهائي.

قائمة مصدر

• يمكن العثور على المصادر التي تشرح بالتفصيل التفاعلات المحددة للدكتورة آن ماري من خلال الرابط.
• يمكن العثور على مزيد من المعلومات حول هذا الموضوع وغيره من الموضوعات ذات الصلة في أي كتب علمية عن الكيمياء العامة.