نصائح مفيدة

الدرس 14

ساهم فريقنا من المحررين والباحثين ذوي الخبرة في كتابة هذا المقال واختباره للتأكد من دقته واكتماله.

يراقب فريق إدارة محتوى wikiHow بعناية عمل المحررين للتأكد من أن كل مقالة تفي بمعايير الجودة العالية لدينا.

في الكيمياء ، يكون العائد النظري هو الحد الأقصى لكمية المنتج الذي ينتج عن تفاعل كيميائي. في الواقع ، فإن معظم ردود الفعل ليست مثالية ، وهذا هو أن العائد العملي للمنتج هو دائما أقل من الناحية النظرية. لحساب كفاءة التفاعل ، من الضروري إيجاد النسبة المئوية لعائد المنتج بالصيغة: العائد (٪) = (العائد العملي / العائد النظري) × 100. إذا كانت نسبة الغلة 90٪ ، فإن هذا يعني أن التفاعل يكون فعالًا بنسبة 90٪ ، و 10٪ من الكواشف تم إهدارها (لم تتفاعل أو لم تتحد).

مهام إنتاجية منتج التفاعل

مثال 1. كم جراماً من الهيدروجين مطلوب للتوصيل بـ 100.0 جم من الكربون في تفاعل البنزين ، C 6 H 6؟ إجراء عملية حسابية غلة منتج التفاعل?

بادئ ذي بدء ، سنضع المعادلة الكاملة لرد فعل التكوين6H6 من C و H2:

القيام به! بالنسبة لأولئك الذين نسوا ، أذكركم أن المواد الموجودة على الجانب الأيسر من المعادلة الكيميائية تسمى الكواشفوعلى الجانب الأيمن - المنتجات. في حالتنا ، فإن الكواشف ستكون الكربون C وهيدروجين H ، والبنزين C6H6 هو منتج رد الفعل. تحديد عدد مولات الكربون التي تتفاعل. بافتراض المشكلة ، يشارك 100 غرام من الكربون في التفاعل ، ومن الجدول الدوري نعرف أن كتلة مول واحد من الكربون هي 12.011 جم / مول. لذلك ، للعثور على عدد الشامات في 100 غرام من الكربون ، يجب عليك:

  • 100.0 جم من الكربون / 12.011 جم / مول = 8.326 مول من الكربون

ألقِ نظرة أخرى على معادلة التفاعل الكاملة ، مع الانتباه إلى المعاملات قبل C و H2. من السهل أن نرى أن عدد مولات الهيدروجين في التفاعل هو نصف عدد مولات الكربون. لذلك ، نقسم 8.326 على 2 ونحصل على 4.163 مول من H2أننا سوف نحتاج إلى تنفيذ رد الفعل. الآن حساب كتلة 4.163 الشامات H2:

  • 4.163 مول × 2.016 جم / مول = 8.393 جم من الهيدروجين

نجد الكتلة المولية للبنزين C6H6:

  • (6 × 12.011 جم / مول) + (6 × 1.008 جم / مول) = 78.11 جم / مول

يستنتج من معادلة التفاعل أن عدد مولات البنزين أقل 6 مرات من عدد مولات الكربون ، أي 8.326 / 6 = 1.388 مول6H6. لذلك فإن كتلة البنزين المتكون تساوي:

  • 1.388 مول × 78.11 جم / مول = 108.4 جم من البنزين

يمكنك التحقق من صحة حساباتنا من خلال إضافة الكتلة الناتجة من الكواشف: 100.0 جم من الكربون + 8.4 جم من الهيدروجين = 108.4 جم من البنزين. ويلاحظ قانون الحفاظ على الكتلة ، لذلك حسبنا كمية من رد فعل المنتج صحيح.

مثال 2. للحصول على كبريتيد الفضة Ag2أعطى S ، الكيميائي 10.00 غرام من الفضة و 1.00 غرام من الكبريت. كم غرام من Ag2S يمكن الحصول عليها خلال رد الفعل؟ أي من المواد الأولية ستبقى فائضة وبأي كمية؟

نؤلف معادلة التفاعل الكاملة ، وتحتها نكتب الكتل المقابلة من المواد المتفاعلة والمنتج ، باستخدام الكتلات المولية:

بعد ذلك ، نحدد الكمية المطلوبة من S للتفاعل مع 10.00 جم من Ag. للقيام بذلك ، نقوم أولاً بحساب مقدار تفاعل الكبريت مع 1 غرام من الفضة:

  • 32.06 غرام S / 215.7 جم Ag = 0.1486 g S

الآن نحسب مقدار تفاعل S مع 10 غرام من Ag:

  • 0.1486 غرام S × 10.00 غرام Ag = 1.486 g S

لكن الكيميائي أعطانا 1.00 غرام فقط من الكبريت ، مما يعني أن كل الفضة المتاحة لن تتفاعل. ثم دعونا نحاول التعامل مع المهمة من الجانب الآخر: يمكننا أن نقول أن كمية الفضة المطلوبة للتفاعل الكامل مع 1.00 غرام من الكبريت يجب أن تكون مساوية لـ:

  • (215.7 جم Ag / 32.06 جم S) × 1.00 جم S = 6.73 جم Ag

لأن التفاعل مع 1 جم من S يتطلب 6.73 جم فقط من Ag2S من أصل 10 غرام المتاحة ، ثم ستبقى 3.27 غرام Ag غير متفاعل. الآن يمكنك الإجابة على السؤال ، كم حج2تتشكل S نتيجة لذلك:

  • (247.8 غرام أ2S / 32.06 جم S) × 1.00 جم S = 7.73 جم Ag2S

ربما لاحظت أنه تم حل المشكلة بطريقة غير قياسية ، كما في المثال 1. لحل هذا المثال ، استخدمنا طريقة نسبة الوزن. باستخدامه ، يمكنك حل مثل هذه المشكلات بسرعة ، لكن من السهل أن تشعر بالارتباك إذا لم تكن متأكدًا تمامًا من أفعالك.

الآن فكر في حل هذه المشكلة بالطريقة المعتادة القائمة على استخدام الشامات:

أولاً ، ابحث عن عدد مولات Ag و S المتاحة:

  • 10.00 جم / 107.9 جم / مول = 0.0927 مول من Ag الوارد في 10.00 جم
  • 1.00 جم / 32.06 جم / مول = 0.0312 مول مول يحتوي على 1.00 جم

حسن! نظرًا لأن معادلة التفاعل تنص على أن 2 مول من Ag يستهلك بواسطة 1 مول من S ، فإننا نضرب 0.0312 × 2 ونحصل على 0.0624 مول من Ag ، و 0.0303 مول من Ag سيبقى غير مستخدم. وبالتالي ، يجب أن يتفاعل 0.0312 مول من الكبريت مع 0.0624 مول من الفضة لتشكيل 0.0312 مول من الكبريت2S. تحويل هذه الشامات مرة أخرى إلى غرام:

  • 0.0303 مول من Ag × 107.9 جم / مول = 3.27 جم من Ag
  • 0.0312 مول من Ag2S × 247.8 جم / مول = 7.73 جم Ag2 يتم تشكيل S

الجواب هو نفسه كما في طريقة العلاقات الوزن. طريقة الخلد شاقة ، ولكن أكثر موثوقية. أنصحك باستخدام طريقة الخلد حتى تتقن الحسابات الكيميائية بشكل كامل.

اتمنى من الدرس 14 "عائد ناتج التفاعل»لقد تعلمت لنفسك كم هي بسيطة حساب العائد رد الفعل. إذا كان لديك أي أسئلة ، فاكتبها في التعليقات.

عرض الدرس

تحذير! يتم استخدام معاينة الشريحة للأغراض المعلوماتية فقط وقد لا تعطي فكرة عن جميع ميزات العرض التقديمي. إذا كنت مهتمًا بهذا العمل ، فيرجى تنزيل النسخة الكاملة.

عند تعليم الطلاب كيفية حل مشكلات التصميم في الكيمياء ، يواجه المعلمون عددًا من المشكلات

  • لحل مشكلة ، لا يفهم الطلاب جوهر المهام ومسار حلها ،
  • لا تحلل محتويات المهمة ،
  • لا تحدد تسلسل الإجراءات
  • إساءة استخدام اللغة الكيميائية ، والعمليات الرياضية ، وتحديد الكميات الفيزيائية ، وما إلى ذلك ،

يعد التغلب على هذه العيوب أحد الأهداف الرئيسية التي حددها المعلم لنفسه ، حيث بدأ يتعلم كيفية حل المشكلات الحسابية.

تتمثل مهمة المعلم في تعليم الطلاب تحليل ظروف المهام من خلال إعداد مخطط منطقي لحل مشكلة معينة. يمنع وضع رسم تخطيطي منطقي للمشكلة العديد من الأخطاء التي يرتكبها الطلاب.

أهداف الدرس:

  • تشكيل القدرة على تحليل حالة المشكلة ،
  • تشكيل القدرة على تحديد نوع مشكلة الحساب ، وإجراءات حلها ،
  • تنمية القدرات المعرفية والفكرية والإبداعية.

أهداف الدرس:

  • إتقان طرق حل المشكلات الكيميائية باستخدام مفهوم "الكسر الكتلي لنتاج ناتج التفاعل من النظري" ،
  • لتطوير المهارات لحل مشاكل التصميم ،
  • تسهيل استيعاب المواد المتعلقة بعمليات الإنتاج ،
  • تحفيز دراسة متعمقة للقضايا النظرية ، والاهتمام بحل المشكلات الإبداعية.

نحدد سبب وجوهر الموقف ، الموصوفين في المهام "لإعطاء المنتج من الناحية النظرية".

في التفاعلات الكيميائية الحقيقية ، تكون كتلة المنتج دائمًا أقل من المحسوبة. لماذا؟

  • العديد من التفاعلات الكيميائية قابلة للعكس ولا تصل إلى النهاية.
  • تفاعل المواد العضوية غالبًا ما ينتج عن المنتجات الثانوية.
  • في التفاعلات غير المتجانسة ، تختلط المواد بشكل سيئ ، وبعض المواد ببساطة لا تتفاعل.
  • قد يهرب جزء من المواد الغازية.
  • عند استلام هطول الأمطار ، قد يبقى جزء من المادة في محلول.

الاستنتاج:

  • الكتلة النظرية هي دائما أكثر عملية ،
  • الحجم النظري دائمًا أكبر من الحجم العملي.

العائد النظري هو 100 ٪ ، العائد العملي هو دائما أقل من 100 ٪.

كمية المنتج المحسوبة بواسطة معادلة التفاعل ، العائد النظري ، تقابل 100٪.

نسبة إنتاجية منتج التفاعل (- "إيتا")- هذه هي نسبة كتلة المادة التي تم الحصول عليها إلى الكتلة ، والتي ينبغي الحصول عليها وفقًا للحساب وفقًا لمعادلة التفاعل.

ثلاثة أنواع من المهام مع مفهوم "العائد المنتج":

1. يتم إعطاء الجماهير مواد البدء و منتج التفاعل. تحديد العائد من المنتج.

2. يتم إعطاء الجماهير مواد البدء والخروج منتج التفاعل. تحديد كتلة المنتج.

3. يتم إعطاء الجماهير نتاج والخروج المنتج. تحديد كتلة المواد الأولية.

المهام.

1. عند حرق الحديد في وعاء يحتوي على 21.3 جم من الكلور ، تم الحصول على 24.3 جم من كلوريد الحديد (III). احسب عائد منتج التفاعل.

2. أكثر من 16 جم من الكبريت ، تم تمرير الهيدروجين خلال التسخين. حدد حجم (عدد غير محدد) من كبريتيد الهيدروجين الذي تم الحصول عليه إذا كان ناتج التفاعل هو 85٪ من الناحية النظرية الممكنة.

3. مقدار أكسيد الكربون (II) الذي تم أخذه لتقليل أكسيد الحديد (III) إذا تم الحصول على 11.2 جم من الحديد في 80٪ من العائد المحتمل نظريًا.

تتكون كل مهمة من مزيج من البيانات (المواد المعروفة) - ظروف المشكلة ("المخرجات" ، وما إلى ذلك) - والسؤال (المواد التي يمكن العثور على معلماتها). بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي على نظام من التبعيات التي تربط المطلوب مع البيانات والبيانات فيما بينها.

أهداف التحليل:

1) تحديد جميع البيانات

2) تحديد العلاقة بين البيانات والشروط ،

3) تحديد العلاقة بين البيانات والمطلوب.

1. ما المواد التي نتحدث عنها؟

2. ما هي التغييرات التي حدثت مع المواد؟

3. ما هي الكميات المسماة في حالة المشكلة؟

4. ما البيانات - العملية أو النظرية ، التي سميت في بيان المشكلة؟

5. أي من البيانات يمكن استخدامها مباشرة لإجراء العمليات الحسابية بواسطة معادلات التفاعل ، وأيها تحتاج إلى تحويلها باستخدام الكسر الشامل للإخراج؟

خوارزميات لحل المشكلات من ثلاثة أنواع:

تحديد العائد المنتج في ٪ من الناحية النظرية ممكن.

1. اكتب معادلة التفاعل الكيميائي وترتيب المعاملات.

2. تحت صيغ المواد ، اكتب كمية المادة وفقًا للمعاملات.

3. الكتلة التي تم الحصول عليها تقريبا معروفة.

4. تحديد الكتلة النظرية.

5. حدد عائد منتج التفاعل (٪) ، وربط الكتلة العملية بالكتلة النظرية وضربها بنسبة 100٪.

6. سجل الجواب.

حساب كتلة ناتج التفاعل ، إذا كان عائد المنتج معروفًا.

1. اكتب "معين" و "بحث" ، اكتب المعادلة ، ورتب المعاملات.

2. ابحث عن المقدار النظري للمادة للمواد الأولية. ن =

3. ابحث عن الكمية النظرية لمادة منتج التفاعل ، وفقًا للمعاملات.

4. احسب الكتلة النظرية أو حجم منتج التفاعل.

5. احسب الكتلة العملية أو حجم منتج التفاعل (اضرب الكتلة النظرية أو الحجم النظري بواسطة كسر العائد).

حساب كتلة المادة البادئة ، إذا كانت كتلة منتج التفاعل وعائد المنتج معروفة.

1. وفقًا للحجم أو الكتلة العملية المعروفة ، ابحث عن الحجم النظري أو الكتلة (باستخدام جزء غلة المنتج).

2. العثور على الكمية النظرية للمادة للمنتج.

3. ابحث عن المقدار النظري للمادة للمادة الأولية ، وفقًا للمعاملات.

4. باستخدام الكمية النظرية للمادة ، ابحث عن كتلة أو حجم المواد الأولية في التفاعل.

1. من أجل أكسدة أكسيد الكبريت (IV) ، تم الحصول على 112 L (n.o.) من الأكسجين وتم الحصول على 760 جم ​​من أكسيد الكبريت (VI). ما هو العائد من المنتج كنسبة مئوية من الناحية النظرية ممكن؟

2. أعطى تفاعل النيتروجين والهيدروجين 95 جم من الأمونيا NH3 مع عائد 35 ٪. ما هي كميات النيتروجين والهيدروجين التي اتخذت للتفاعل؟

3. تم تخفيض 64.8 غرام من أكسيد الزنك من الكربون الزائد. حدد كتلة المعدن المتكون إذا كان ناتج التفاعل هو 65٪.

شاهد الفيديو: تعلم اللغة الفرنسية بسهولة وسرعة الدرس الربع عشر - 14 - تعلم اللغة الفرنسية (شهر نوفمبر 2019).