Sadržaj
- TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
- Izračunavanje teorijskog postotka elementa
- Izračunavanje postotka prinosa u reakciji
Svaki kemijski spoj sadrži kombinaciju atoma, a jedan od načina za razumijevanje teorijskog postotka je izjednačavanje s postotkom određenog elementa u spoju. Ovaj postotak se ne temelji na broju atoma, već na ukupnoj masi elementa u odnosu na masu spoja.
Drugi način razumijevanja teorijskog postotka nalazi se u kemijskoj reakciji. U svakoj reakciji mora se sačuvati ukupna molarna masa svakog elementa koji je uključen u reakciju. Možete izračunati masu svakog proizvoda sve dok znate kemijske formule svih reaktanata i proizvoda. Ovo je teoretski prinos za taj proizvod. Stvarni prinos je gotovo uvijek manji iz više razloga. Omjer stvarnog i teorijskog prinosa daje vam količinu koja se naziva postotni prinos.
TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
Da biste izračunali teorijski postotak elementa u spoju, podijelite molarnu masu elementa na masu spoja i pomnožite sa 100. U kemijskoj reakciji postotni prinos proizvoda je njegov stvarni prinos podijeljen s njegovim teorijskim prinosom i pomnoženo sa 100.
Izračunavanje teorijskog postotka elementa
Da biste izračunali teoretski postotak svakog elementa spoja, morate znati kemijsku formulu spoja. Znajući to, možete izračunati masu spoja pretraživanjem atomske mase svakog od elemenata i zbrajanjem. Ako element ima pretpis koji slijedi njegov simbol, pomnožite masu tog elementa s podpisnikom prije nego što obavite zbrajanje. Nakon što znate masu spoja, izračunavate teorijski postotak svakog elementa dijeljenjem atomske mase tog elementa - pomnoženo s podpisom koji ga slijedi u formuli - na masu spoja i množenjem sa 100.
Primjer: Koliki je teoretski postotak ugljika u metanu (CH4)?
Pronađite periodične tablice. Atomska masa jednog mola ugljika (C) je 12,01 g, a masa vodika (H) 1,01 g, zaokružujući se na dva mjesta.
Zbrojite mase ugljika i vodika. Ne zaboravite množiti masu vodika s 4 jer u molekuli postoje četiri vodikova atoma, što je naznačeno u podpisu. To daje masu 16,05 g molekule metana.
Podijelite masu ugljika s masom metana i pomnožite sa 100.
(12.01 ÷ 16.05) × 100 = 74.83%
Imajte na umu da, iako metan sadrži četiri atoma vodika i samo jedan atom ugljika, ugljik čini tri četvrtine spoja.
Izračunavanje postotka prinosa u reakciji
Izračunavate teorijski prinos određenog proizvoda u reakciji iz uravnotežene jednadžbe za reakciju, a eksperimentom određujete stvarni prinos. Nema načina da predvidite stvarni prinos - to morate izmjeriti. Postotni prinos je stvarni prinos podijeljen s teorijskim prinosom pomnoženim sa 100.
Primjer: Kalcijev karbonat (CaCO3) otapa se u vodi kako bi nastao kalcijev bikarbonat (CaO) i ugljični dioksid (CO)2). Ako 16 g CaCO3 daje 7,54 g CaO, koliki je postotni prinos CaO?
Uravnotežena jednadžba za reakciju je: CaCO3 -> CaO + CO2.
Podijelite izmjerenu masu kalcijevog karbonata (16 g) na molarnu masu spoja (100 g) da biste dobili 16 ÷ 100 = 0,16 molova.
Prema jednadžbi jedan mol CaCO3 stvara jedan mol CaO, dakle 0,16 mola CaCO3 stvara 0,16 mola CaO. Molarna masa CaO je 56 g, tako da je 0,16 mola spoja = 56 g × 0,16 = 8,96 g.
U ovom eksperimentu, oporavljeno je samo 7,54 g CaO, tako da je postotak prinosa:
(7.54 ÷ 8.96) × 100 = 84.15%