План конспект понятие о выходе продукта химической реакции

Обновлено: 07.07.2024

Составьте уравнение реакции, расставьте коэффициенты.

Подпишите над формулами веществ известные величины( массу или объем), неизвестную обозначьте как х.

Найдите неизвестную величину(массу или объем), используя метод пропорции- это будет теоретическая m или v.

Определите практический выход продукта реакции по формуле

η = m _практ. / m _теор. или

φ = V _практ./ V _теор.

Расчёт выхода продукта реакции по отношению к теоретически возможному.

Помните: первым действием в решении задачи является определение массы (объема, количеств а вещества) продукта реакции по уравнению и исходным данным.

Порядок действий ( пошаговый ) :

Пример: Определите выход продукта реакции синтеза аммиака, если при взаимодействии 6,72 л азота с избытком водорода получено 6,72 л аммиака.

I . Запишите краткое условие задачи и уравнение химической реакции, подчеркните вещества, о которых идет речь в задаче.

Переведите массу (объем) известного исходного вещества (реагента) в количество (моли): n = m : M ( n = V : V _m )

Д а н о : Решение:

V ( N ₂) = 6.72 л N ₂ + 3 H ₂ = 2 NH ₃

n ( N ₂) = 6.72 л : 22.4 л/моль = 0,3 моль

II .Определите количество продукта по уравнению

Т.е. теоретически возможное (если бы выход реакции

составлял бы 100%) .

По уравнению : 1 моль ( N ₂ ) → 2 моль ( NH ₃ )

Следовательно: 0,3 моль ( N ₂ ) → 0,6 моль ( NH ₃ )

n _{теорет.} ( NH ₃ ) = 0.6 моль (или 13,44 л)

III . Определите, какую часть от теоретически возможного

составляет практически полученная по условию

масса (объем, количество) продукта.

η = m _практ. / m _теор. или φ = V _практ. / V _теор.

Обратите внимание: V _практ. / V _теор = n _практ. / n _{теорет.} = φ

n _практ. ( NH ₃ ) = 6.72 л : 22.4 л/моль = 0,3 моль

φ ( NH ₃) = 0,3моль (6,72 л) : 0,6моль (13,44л) = 0,5 (50%)

Ответ: φ ( NH ₃ ) = 50%.

При взаимодействии 15 г. алюминия с серой образовалось 35 г. сульфида алюминия AL ₂ S ₃ . Сколько это составляет процентов от теоретически возможного?

Сколько л водорода выделится при действии избытка соляной кислоты HCL на 2,7 г. алюминия, если выход водорода составляет 90% от теоретического?

При взаимодействии 60 г. железа с хлором образовалось 75 г. хлорида железа ( III ) . Сколько это составляет % от теоретически возможного?

Определит V водорода,который может быть получен при взаимодействии с водой 5 г. кальция ,если выход водорода составляет 90 % от теоретически возможного .

При взаимодействии 5,4 г. алюминия с соляной кислотой было получено 6,384 л водорода. Сколько это составляет % теоретически возможного ?

Выход водорода в реакции взаимодействия натрия с водой составляет 95 %. Сколько л водорода получается при растворении в воде 2.3 г. Na ?

При обработке 35,1 г. хлорида натрия Na CL избытком концентрированной серной кислоты выделилось 10,08 л хлороводорода HCL. Найдите выход HCL в данной реакции. (ответ- 75 %).

Список похожих конспектов

Решение задач на определение молекулярной формулы вещества

Решение задач на применение закона ЭДС индукции и определение энергии магнитного поля тока

Урок №39 9 класс. Тема: Решение задач на применение закона ЭДС индукции и определение энергии магнитного поля тока. Цель урока: проверить знания .

Решение задач. Определение массовой доли растворенного вещества

Химия 9 класс. . . Тема. Решение задач. Определение массовой доли растворенного вещества. Цель. Научиться решать задачи с помощью алгоритмов; .

Решение расчетных задач на вывод химической формулы органического вещества

Решение задач с экологическим содержанием

УРОК. № 40. ТЕМА УРОКА:. . Решение задач с экологическим содержанием. ЦЕЛЬ УРОКА:. . . Научить учащихся решать задачи по химическим формулам .

Решение расчетных задач с валеологическим содержанием

Решение задач по воде

Решение задач по уравнениям химических реакций

Северо-Казахстанская область, Уалихановский район, Бидайыкская средняя школа. Учитель: Иманова Асель Нурмухамедовна. Предмет: химия. Класс: .

Решение экспериментальных задач по органической химии

Решение задач на растворы

Урок №38. . . Тема урока:. Решение задач на растворы. Цели и задачи урока:. Закрепить понятие доля компонента;. . Научить делать расчеты, .

Решение задач на молярный объем и относительную плотность газов

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ШКОЛА №18. План конспект. открытого урока по химии. 8 класс. Тема урока:. . Решение задач на молярный .

Решение экспериментальных задач на распознавание катионов и анионов

Решение экспериментальных задач по теме «Металлы и их соединения

Решение задач на вычисления, связанные с участием веществ, содержащих примеси

Тема: Решение задач на вычисления, связанные с участием веществ,. содержащих примеси. Цели: 1) Формировать умения решения расчетных задач на вычисления,. .

Обобщение знаний об основных типах химической реакции

. /8 класс/. Тема урока:. Обобщение знаний об основных типах химических реакций. Цель:. Обобщить и закрепить знания о типах .

Физические и химические явления. Химические реакции

Урок химии в 8 классе на тему. :. Физические и химические явления. Химические реакции. . . Савинская Татьяна Андреевна. учитель химии и биологии. .

Окислительно - восстановительные реакции

Фалинская Наталья Васильевна. Учитель высшей категории химии и биологии. Кушокинксая СОШ Бухаржырауского района Карагандинской области. 8 .

Уравнения химической реакции

Уравнения химической реакции. Химия 8класс. Мастер-класс. Образовательные задачи:. Обучающие:. Сформировать понятие о химическом уравнении;. .

Скорость химической реакции (А20)

Окислительно-восстановительные реакции

Анализ урока. Учитель. Гордова Марина Алексеевна. Класс. 9. . Предмет. химия. Тема урока. Окислительно-восстановительные реакции. Единица .

Выход продукта химической реакции — масса продукта, образовавшегося в результате реакции.

теоретическим — рассчитанным по уравнению реакции;
фактическим — полученным реально в процессе химической реакции.

Если эти два показателя равны, то считают, что реакция идет с количественным выходом. Такую реакцию называют стехиометрической.

Но большинство реакции на практике не дают количественного выхода по следующим причинам:

при взаимодействии органических соединений образуются побочные продукты;
обратимость реакций;
реагенты имеют примеси;
потери газообразных веществ, если оборудование недостаточно герметично;
потери при кристаллизации и др.

Поэтому для определения эффективности реакции было введено понятие:

относительный выход = ф а к т и ч е с к и й = п р а к т и ч е с к и й в ы х о д т е о р е т и ч е с к и й в ы х о д × 100 % .

Для реакции с количественным выходом относительный выход равен 100%.

Выход продукта реакции определяется двумя параметрами: селективностью и степенью превращения.

Понятие селективности и материального баланса

Селективность — критерий, с помощью которого в химии определяют отношение массы определенного (целевого) продукта к общей массе полученных продуктов.

Степень превращения (конверсии) показывает отношение количества исходного реагента (обычно более дорогостоящего) к количеству полученного целевого продукта.

Например, этот критерий позволяет оценить, какое количество метана C H 4 превратилось в угарный газ CO при конверсии водяным паром. Может быть выражена не только через количество вещества, но и через любые пропорциональные ему величины: массу, объем.

Для обеспечения максимального выхода целевого продукта недостаточно только высокой степени конверсии (значительное количество вещества может вступить в реакцию, но не участвовать в образовании целевого продукта) или хорошей селективности, выход продукта определяется совокупностью этих факторов.

Например, N0 моль исходного вещества А вступило в реакцию, из них прореагировало Nx моль со следующим распределением:

на образование продукта B было израсходовано NB моль;
на образование побочных продуктов C и D было израсходовано NC и ND моль вещества A.

Тогда селективность S реакции по целевому продукту B составит:

Степень превращения реагента A для данного примера будет равна соотношению между числом моль прореагировавшего вещества A к общему числу моль, которые были затрачены на реакцию:

Выход продукта ηB в этом примере будет равен соотношению между числом моль реагента A, пошедшего на образование целевого продукта, к числу моль, которые были затрачены на реакцию:

Таким образом, между выходом продукта B, селективностью процесса относительно образования B и степенью превращения исходного реагента A существует взаимосвязь:

Селективность подразделяют на:

полную (интегральную) — соотношение между количеством полученного целевого продукта и всех продуктов процесса;
мгновенную (дифференциальную) — соотношение между скоростью целевой реакции и скоростью расходования исходного реагента.

Селективность важна для катализаторов, чтобы избирательно увеличивать скорость целевой реакции при наличии нескольких побочных. Высокой селективностью отличаются ферменты (95 — 100%), для гетерогенных катализаторов этот показатель достигает 70%. Гомогенные занимают промежуточное значение.

Выход, степень превращения и селективность — величины безразмерные, учитываются при составлении материального баланса процесса.

Материальный баланс (баланс масс) выводится на основании закона сохранения массы вещества.

Для химических процессов можно сформулировать его так: суммарная масса исходных веществ в начале реакции должна быть равна суммарной массе всех полученных продуктов (целевых и побочных), включая неиспользованные реагенты и растворители, в конце реакции.

Материальный баланс составляется с расчетом расхода реагентов и полученных продуктов на единицу основного продукта. Поскольку на производство вещества поступают в виде смесей, при составлении материального баланса учитывается масса всех компонентов отдельно для твердой, жидкой и газовой фаз. Для процессов, которые идут в несколько стадий, баланс составляется для каждой стадии отдельно.

Материальный баланс, как и выход продукта, может быть:

теоретическим — определяют по результатам расчетов химиков-технологов на основании экспериментальных выработок;
фактическим — получают в ходе производственного процесса. Всегда меньше теоретического из-за потерь.

Как увеличить выход продукта реакции, способы расчета, формулы

Фактический выход конкретного химического процесса можно увеличивать при регулировании следующих факторов:

температура;
давление;
скорость перемешивания;
присутствие катализатора;
чистота исходных материалов;
эффективность процесса извлечения продуктов;
использование одного или нескольких реагентов в избытке и др.

Для каждой химической реакции, лежащей в основе промышленного производства, необходимо эффективно использовать ресурсы, максимально повысить выход целевого продукта, но при этом он должен быть надлежащего качества и в достаточном количестве. Для это обязательно рассчитывают выход продукта.

Расчет выхода продукта

массовая доля выхода продукта ω (омега) = m п р m т е о р × 100 % ;
объемная доля выхода продукта ω (омега) = V г а з п р V г а з т е о р × 100 % .

Например, если процент выхода равен ω=80%, это означает, что количество полученного продукта составляет 80% от теоретически возможного.

Выход продукта реакции можно выразить также через коэффициент, обозначается буквой η (эта):

Выход продукта η = ν п р ν т е о р = m п р m т е о р = V г а з п р V г а з т е о р .

Как рассчитать теоретический выход продукта реакции, примеры задач

Алгоритм расчета теоретического выхода ηтеор приведен на примере решения следующей задачи:

При взаимодействии 9,84 г оксида железа (III) и 12 г монооксида углерода СО образовались железо и углекислый газ. Рассчитайте теоретический выход (в молях и граммах) железа.

1. Записать уравнение химической реакции:

F e 2 O 3 + C O → F e + C O 2 ↑ ;
реагенты (исходные вещества) → продукты реакции.

2. Расставить коэффициенты так, чтобы в обеих частях уравнения количество атомов каждого элемента было одинаковым:

F e 2 O 3 + 3 C O → 2 F e + 3 C O 2 ↑ ;
2 атома Fe, 3 атома C, 6 атомов O = 2 атома Fe, 3 атома C, 6 атомов O.

3. Вычислить молярные массы реагентов и целевого продукта (для взятого примера — Fe). Из таблицы Менделеева или справочника узнать атомные массы Ar всех составляющих элементов и посчитать молярные массы М 1 моля каждого исходного вещества и целевого продукта:

M ( F e 2 O 3 ) = A r ( F e ) × 2 + A r ( O ) × 3 = 56 × 2 + 16 × 3 = 160 г / м о л ь ,
M ( C O ) = A r ( C ) + A r ( O ) = 12 + 16 = 28 г / м о л ь ,
M ( F e ) = A r ( F e ) = 56 г / м о л ь .

4. Найти количество вещества ν каждого реагента:

ν ( F e 2 O 3 ) = m F e 2 O 3 M F e 2 O 3 = 9 , 84 г 160 г / м о л ь = 0 , 0615 м о л ь ;
ν ( C O ) = m C O M C O = 12 г 28 г / м о л ь = 0 , 43 м о л ь .

Если в условии задачи указана масса только одного реагента, то он считается ключевым, и все дальнейшие расчеты выполняются по нему; ν второго исходного вещества вычислять не нужно (пункт 5 пропускается).

5. Для определения ключевого компонента — реагента, который расходуется быстрее остальных, следует определить продолжительность реакции и теоретический выход:

составляется соотношение числа молей одного реагента к числу молей другого:

ν ( C O ) ν ( F e 2 O 3 ) = 0 , 43 м о л ь 0 , 0615 м о л ь = 7 .

Это говорит о том, что количество используемого для реакции CO в 7 раз больше, чем количество F e 2 O 3 ;

сравниваются стехиометрические коэффициенты при реагентах, которые показывают, сколько молекул каждого вещества требуется для проведения реакции:

F e 2 O 3 + 3 C O → 2 F e + 3 C O 2 ↑ .

На одну молекулу F e 2 O 3 должно приходится 3 молекулы CO.

Можно сделать заключение, что CO взят в избытке и расчет следует вести по F e 2 O 3 , который является ключевым компонентом.

6. Fe 2 O 3 160 г / м о л ь 9 . 84 г + 3 CO 28 г / м о л ь 12 г → 2 Fe 56 г / м о л ь m т е о р г + 3 C O 2 ↑ .

По закону кратных соотношений, чтобы найти теоретическое количество целевого продукта νтеор, нужно количество расчетного компонента поделить на коэффициент при нем и умножить на коэффициент при целевом продукте:

νтеор= 0,0615 моль :1 × 2= 0,123 моль — это и есть теоретический выход продукта.

7. Масса продукта (Fe), соответствующая данному количеству вещества, будет равна:

m т е о р = ν т е о р × M п р о д у к т а = 0 , 0615 м о л ь × 56 г / м о л ь = 6 , 888 г .

Если в задаче требуется рассчитать теоретический выход одного или нескольких побочных продуктов, то для каждого из них вычисляется молярная масса (пункт 3), а затем последовательность действий повторяется с 6 пункта.

На практике также важен расчет фактического выхода продукта ηпракт или массовой доли выхода продукта ω в %.

Известно: масса реагента (одного или нескольких) и масса продукта.

Нужно найти: практический выход ηпракт или массовую (объемную) долю ω в % одного или нескольких продуктов реакции.

Пример. При взаимодействии 6,9 г натрия с 100 г воды получили 3 л водорода (н.у.). Вычислите объёмную долю выхода газа (в %).

1. Записать уравнение реакции: N a + H 2 O → N a O Н + H 2 ↑.

2. Расставить коэффициенты: 2 N a + 2 H 2 O → 2 N a O Н + H 2 ↑ .

3. Вычислить молярные массы реагентов и целевого продукта:

M ( N a ) = 23 г / м о л ь ;
M ( Н 2 O ) = M ( H ) × 2 + M ( O ) = 1 × 2 + 16 = 18 г / м о л ь .

Так как нужно узнать объемную долю выхода продукта, то вместо M ( H 2 ) берется значение молярного объема V m ( H 2 ) = 22 , 4 л / м о л ь (по закону Авогадро, 1 моль любого газа (н.у) занимает объем 22,4 л).

4. Вычислить количество вещества для реагентов:

ν ( N a ) = m ( N a ) M ( N a ) = 6 , 9 г 23 г / м о л ь = 0 , 3 м о л ь ;
ν ( H 2 O ) = m ( H 2 O ) M ( H 2 O ) = 100 г 18 г / м о л ь = 5 , 6 м о л ь ;

5. Определить ключевой компонент:

соотношение ν ( H 2 O ) ν ( N a ) = 5 , 6 м о л ь 0 , 3 м о л ь = 18 , 7 ;
стехиометрические коэффициенты у обоих реагентов = 2, следовательно, воды взято в избытке, расчет будет по натрию.

6. Чтобы найти теоретическое количество целевого продукта νтеор, нужно количество ключевого компонента поделить на коэффициент при нем и умножить на коэффициент при целевом продукте:

ν т е о р ( Н 2 ) = 0 , 3 : 2 × 1 = 0 , 15 м о л ь .

7. Теоретический объем V т е о р ( Н 2 ) = ν т е о р ( Н ) × V m ( H 2 ) = 0 , 15 м о л ь × 22 , 4 л / м о л ь = 3 , 36 л .

8. Объемная доля выхода продукта: ω = V п р V т е о р × 100 % = 3 л 3 , 36 л × 100 % = 89 , 3 %

Известно: Масса реагента и практический выход продукта.

Нужно найти: Массу продукта реакции.

Пример. Какой объем аммиака в литрах (н.у.) можно получить при взаимодействии 13,4 моль водорода с азотом, если практический выход η ( N H 3 ) = 0 , 43 ?

1 + 2 . N 2 + 3 H 2 → 2 N H 3 .

Пункты 3 и 4 не нужны, так как в условии уже указано количество вещества реагента:

ν ( H 2 ) = 13 , 4 м о л ь ;
V m ( Н 2 ) = 22 , 4 л / м о л ь ;
V m ( N Н 3 ) = 22 , 4 л / м о л ь .

Поскольку дано количество вещества только одного реагента, то расчет ведется по нему. Пункт 5 пропускаем.

ν т е о р ( N Н 3 ) = 13 , 4 : 3 × 2 = 8 , 9 м о л ь .

7. η = \ ν п р \ ν т е о р , тогда фактическое количество вещества νпракт= η×νтеор= 0,43×8,9 моль = 3,83 моль.

8. Фактический объем Vпракт= νпракт × Vm= 3,83 моль × 22,4 л/моль= 85,8 л.

Известно: Масса продукта и его практический выход.

Нужно найти: массу реагента.

Пример. Сколько граммов водорода требуется для реакции с углеродом при получении бензола, C6H6, если теоретический выход 105,3 г, а массовая доля выхода равна 95,8%?

1 + 2 . 6 C + 3 H 2 → C 6 H 6 .

3. Вычислить молярные массы реагентов и целевого продукта:

M ( Н 2 ) = A r × 2 = 1 , 008 × 2 = 2 , 016 г / м о л ь ;
M m ( C 6 H 6 ) = A r ( C ) × 6 + A r ( H ) × 6 = 12 × 6 + 1 , 008 × 6 = 78 , 05 г / м о л ь .

4. Вычислить mпракт. Так как ω = m п р m т е о р × 100 % , т о m п р а к т = m т е о р × ω / 100 .

m п р а к т ( C 6 H 6 ) = 105 , 3 г × 95 , 8 / 100 = 100 , 9 г .

5. Вычислить количество вещества продукта реакции: ν ( C 6 H 6 ) = m ( C 6 H 6 ) M ( C 6 H 6 ) = 100 , 9 г 78 , 05 г / м о л ь = 1 , 3 м о л ь .

6. Чтобы найти количество реагента, нужно количество продукта реакции разделить на коэффициент при нем и умножить на коэффициент при реагенте:

ν ( H 2 ) = 1 , 3 : 1 × 3 = 3 , 9 м о л ь — количество водорода, необходимое для реакции.

7. Масса водорода m ( H 2 ) = ν ( H 2 ) × M ( Н 2 ) = 3 , 9 м о л ь × 2 , 016 г / м о л ь = 7 , 8 г .

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

План - конспект урока по химии

Дата : 20.10.2016

Учитель: Глубокова Анастасия Николаевна

Образовательные задачи:

Проконтролировать степень усвоения основных понятий: методы борьбы с коррозией, активности металлов.

Развивающие задачи:

Развивать у учащихся логическое мышление

Воспитательные задачи:

Воспитывать у учащихся интерес к естественным наукам;

Тип урока: комбинированный.

Материалы и оборудование: Учебник химии 9 класса, доска, проектор, экран, ноутбук, презентация, мерный стакан, раствор гидроксида калия, раствор хлорида меди, халат и перчатки.

Структура урока:

Проверка домашнего задания.

Подготовка учащихся к активному и сознательному усвоению материала

Объяснение нового материала.

Закрепление пройденного материала.

I . Организационный момент.

Организация внимания и порядка в классе, проверка присутствующих, проверка готовности класса к уроку.

II . Проверка домашнего задания.

Проверка домашнего задания в виде фронтального опроса.

(Слайд 2, 3, 4, 5) Вопросы:

III . Подготовка учащихся к активному и сознательному усвоению материала.

На слайде представлена печь для получения карбида кальция. Как вы думаете, будет ли отличаться масса карбида кальция, который получится на практике от той массы, которую запланировали на его производстве?

IV . Объяснение нового материала.

Объяснение нового материала проводится методом рассказа.

Выход продукта – важный показатель эффективности химического процесса. На его основании в реальном производственном процессе дается вывод о полноте превращения сырья, затратах энергии и др. В реальных условиях выход какого-либо продукта всегда меньше, чем теоретический.

(Слайд 7)

Выход продукта химической реакции – это отношение фактически полученного продукта к максимально возможному, вычисленному из уравнения реакции. Обозначается относительный выход продукта реакции буквой греческого алфавита ή (эта) и выражается в долях единицы или процентах.

Необходимо подчеркнуть, что выход продукта можно вычислить по отношению масс, объемов, химических количеств вещества:

Далее вместе с учениками разбирается несколько примеров решения задач на выход продукта химической реакции:

( Слайд 8 )

Пример 1: Задача 1. Вычислите массу карбида кальция, образовавшегося при действии угля на оксид кальция массой 16,8 г, если выход составляет 80%.

Алгоритм решения задач.

Найти: m практ. (CaC2) = ?

2. Запишем УХР. Расставим коэффициенты. Са O + 3 C = CaC ₂ + CO

Над формулами (из дано) напишем стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакции.

Са O + 3 C = CaC ₂ + CO

3. Находим по ПСХЭ молярные массы веществ

M(CaO) = 40 + 16 = 56 г/моль

M(CaC2) = 40 + 2 · 12 = 64г/моль

1 вариант решения (через моли).

Находим количество вещества реагента по формулам:

n (CaO)=16,8 (г) / 56 (г/моль) = 0,3 моль

По УХР вычисляем теоретическое количество вещества (νтеор)

n ( CaO )= n ( CaC 2)= 0,3 моль

теоретическую массу (mтеор) продукта реакции

m = n * M ; m ( CaC 2)=0,3 моль*64 г/моль= 19,2 г

вариант решения (через пропорцию).

4. Составляем по УХР пропорцию

56 г/моль = 64г/моль

Отсюда х= 16,8г*64г/моль/56г/моль=19,2 г

6. Находим массовую (объёмную) долю выхода продукта по формуле:

m практич (CaC2) = 0,8 · 19,2 г = 15,36 г

Ответ: m практич (CaC2) = 15,36 г

VI . Закрепление пройденного материала.

Закрепление пройденного материала: решение задач на доске, и индивидуальные карточки с заданиями разной сложности.

Демонстрационный опыт:

В мерный стакан наливаем раствор хлорида меди, добавляем избыток раствора гидроксида калия. Наблюдаем выпадения гидроксида меди II , в виде синего осадка.

2 задача. К раствору, содержащему 27 г хлорида меди ( II ), прибавили избыток гидроксида калия. При этом выпал осадок гидроксида меди ( II ), массой 19 г, определите выход продукта реакции (в процентах).

Д а н о: Решение:

m(C uCL 2) = 27 г С uCl 2 + 2 KOH = Cu ( OH ) ₂ + 2 KCl

m практ. (C u ( OH )2)=19г

M(C uCl 2) = 64 +35.5*2 = 135 г/моль

M(C u ( OH )2) = 64 + 2 · 16 +2 = 98г/моль

ν(C uCl 2)=27 (г) /135 (г/моль) = 0,2 моль

0.2 моль C uCl 2 = 0,2 моль C u ( OH )2

m теор (C u C l 2)= 0.2 моль*98 (г/моль)= 19.6 г

VII .Домашнее задание.

Решить задачи (раздаточный материал)

№ 1. При взаимодействии натрия количеством вещества 0, 5 моль с водой получили водород объёмом 4,2 л (н. у.). Вычислите практический выход газа (%).

№ 2. Металлический хром получают восстановлением его оксида Cr ₂ O ₃ металлическим алюминием. Вычислите массу хрома, который можно получить при восстановлении его оксида массой 228 г, если практический выход хрома составляет 95 %.

VIII . Подведение итогов.

Выставление оценок за работу на уроке с комментариями о недочетах и успехах учащихся и класса в целом.

IX . Рефлексия.

Ученики пишут на листке бумаги ответы на вопросы, которые представлены на слайде, затем анонимно сдают эти листочки учителю.

Карточки для ребят

Задача 1. Определите выход продукта реакции синтеза аммиака, если при взаимодействии 6,72 л азота с избытком водорода получено 6,72 л аммиака.

Задача 2. Определите массу карбоната кальция, необходимую для получения 7 л углекислого газа реакцией разложения, если его выход составляет 0,8 (80%).

Задача 3. При разложении 200 г известняка (карбоната кальция) было получено 100 г оксида кальция. Определите массовую долю выхода реакции.

Задача 4. При разложении карбоната кальция образовалось 50 г оксида кальция, что составляет 80 % от теоретического выхода. Сколько граммов карбоната кальция подвергли разложению?

Задачи на выход продукта химической реакции. Как решать задачи на выход продукта реакции. Что такое выход продукта химической реакции. Теоретическое и практическое количество продукта химической реакции.

При решении задач на расчеты по уравнениям химических реакций мы принимаем, что в ходе реакции образуется точно рассчитанное количество продукта, исходя из мольного соотношения реагентов и продуктов. Количество продукта реакции, которое должно получится из реагентов согласно стехиометрическим расчетам — это теоретическое количество (масса, объем) или теоретический выход продукта реакции n_теор.

Однако на практике это соотношение не выполняется, и в большинстве случаев образуется меньшее количество продукта реакции, чем было рассчитано — практическое количество (масса, объем) или практический выход продукта реакции n_пр.

Практический и теоретический выход не совпадают в силу разных причин — неэффективные соударения реагирующих частиц, побочные процессы, потери в ходе проведения реакции и т.д.

Обратите внимание! Понятия теоретического или практического количества реагента не существует. Ведь мы всегда берем определенное количество реагентов. А вот вступать в реакцию не полностью реагенты могут.

Массовая (мольная, объемная) доля выхода продукта реакции η или ω — это соотношение массы (количества вещества, объема) продукта, которая практически получена в ходе реакции, m_пр., к массе (количеству, объему) продукта, которая рассчитана теоретически, m_теор.:

Массовую (мольную, объемную) долю выхода продукта реакции можно выражать в долях, а можно в процентах:

Рассмотрим несколько задач на определение и использование выхода продукта реакции.

1. Какое количество вещества аммиака получится при действии избытка раствора гидроксида натрия на 500 г сульфата аммония, если выход в данной реакции 70%?

Решение.

Количество вещества сульфата аммония:

Теоретическое количество аммиака:

Зная мольную долю выхода продукта реакции, определим практический выход аммиака:

Ответ: n_пр.(NH₃) = 5,3 моль

2. При хлорировании метана объемом 112 л (н. у.) получен дихлорметан массой 255 г. Определите долю выхода дихлорметана.

Решение.

Количество вещества метана:

Теоретическое количество дихлорметана:

Масса дихлорметана, которая приведена в условии задачи — это практический выход дихлорметана.

Доля выхода дихлорметана:

η = m_пр./m_теор. = 255/425 = 0,6 или 60%

Ответ: выход продукта реакции 60%

3. Определите массу оксида меди (II), которая потребуется для получения 500 г нитрата меди, если доля выхода в реакции взаимодействия оксида меди с HNO₃ составляет 92%?

4. Определите объем (н.у., л) аммиака, который получится при действии избытка раствора гидроксида натрия на 48 г карбоната аммония, если выход в реакции составляет 70%?

5. Определите массу соли, г, которая образуется при растворении в избытке азотной кислоты 80 г оксида меди (II), если выход в реакции составляет 80%?

6. При термическом разложении 1700 г нитрата натрия было получено 174,4 л кислорода (н.у.). Определите массовую долю выхода в этой реакции.

7. Рассчитайте массу оксида магния, которая образуется при разложении гидроксида магния массой 50 г, если реакция разложений прошла с выходом 95,5%.

8. Какая масса бензола (кг) может получиться из 369,6 м 3 (н.у.) ацетилена, если доля выхода бензола составила 65% от теоретически возможного?

9. Определите массу спирта, полученного при гидратации 40 л пропилена (н.у.), если доля выхода продукта реакции составляет 65% от теоретически возможного.

10. Определите долю выхода в реакции каталитического окисления аммиака кислородом, если при окислении 10 моль аммиака образуется 200 л оксида азота (II) при н.у.?

11. Пары брома объемом 20 л смешали с избытком водорода, в результате из смеси выделили 32 л бромоводорода. Определите долю выхода, %, если объемы газов измерялись при одинаковых условиях.

12. Оксид кальция массой 0,64 кг нагрели до 1200° С с достаточной массой оксида кремния (IV). Масса образовавшегося силиката кальция оказалась равной 1,024 кг. Определите выход (%) реакции соединения.

13. Из 36 г метанола было получено 24 г диметилового эфира. Рассчитайте выход реакции дегидратации

14. Углекислый газ объемом 6 л (н.у.) пропустили над раскалённым углем, продукт реакции пропустили через избыток известковой воды, после чего собрали 7,2 л (н.у.) газа. Определите степень превращения углекислого газа, %.

15. Определите массу, г нитрата аммония, которая содержалась в растворе, если при действии на этот раствор избытка гидроксида кальция выделилось 6 г аммиака. Реакция прошла с выходом 88,2 %.

16. При термическом разложении не загрязненного примесями карбоната кальция образовалось 20 г оксида кальция. Известно, что реакция прошла с выходом 85%. Вычислите массу карбоната кальция, взятого для проведения реакции разложений и объем (н.у.) образовавшегося углекислого газа.

17. Какой объем пропана (н.у.) потребуется для получения 42 г пропена, если доля выхода продуктов реакции составляет 60% от теоретически возможного?

18. При бромировании пентена-2 массой 8,4 г получен 2,3-дибромпентан массой 24,3 г. Определите долю выхода продукта реакции.

19. Из 69 г этанола получен бутадиен-1,3 массой 36,85 г. Определите массовую долю выхода продукта реакции.

20. При бромировании 5,4 г дивинила избытком брома образуется 28,2 г 1,2,3,4-тетрабромбутана. Определите выход продукта реакции.

21. Определите, какая масса 2-метилбутана необходима для получения 46,24 г изопрена, если доля выхода продукта реакции составляет 85%?

22. Определ ите объем метана, который потребуется для получения 63 л ацетилена (н.у.), если доля выхода продуктов реакции составляет 70% от теоретически возможного.

23. Определите, какую массу уксусного альдегида можно получить по реакции Кучерова из 11,2 л ацетилена (н. у.), если доля выхода продуктов реакции составляет 80% от теоретически возможного?

24. При действии избытка воды на 48 г технического карбида кальция, содержащего 10% примесей, образовался ацетилен объемом 10,08 л (н.у.). Определите долю выхода продукта реакции.

25. Определите массу технического карбида алюминия, содержащего 7% примесей, необходимого для получения 56 л метана (н.у.), если доля выхода продуктов реакции составляет 70% от теоретически возможного.

26. Из 179,2 л бутана (н.у.) с объемной долей примесей 25% двухстадийным синтезом получен бутанол-2 массой 159,84 г. Доли выхода продуктов на первой и второй стадиях одинаковы. Определите доли выхода продуктов реакций.

27. Циклогексан массой 16 г сожгли в избытке кислорода и полученный углекислый газ пропустили через избыток раствора гидроксида кальция, в результате чего выпал осадок массой 90 г. Определите массовую долю негорючих примесей в циклогексане, если доля выхода продуктов горения составляет 90% от теоретически возможного.

28. При нитровании 46,8 г бензола получен нитробензол массой 66,42 г. Определите выход продуктов реакции.

Читайте также: