Login processing...

الفصل 4: الكميات الكيميائية والتفاعلات المائية Back To Chapter

4.3: عائد التفاعل

فهرس المحتويات

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education

Reaction Yield

Previous Video Next Video

الفيديو السابق
4.2: المادة المحدِّدة للتفاعل

الفيديو التالي
4.4: الخصائص العامة للمحاليل

تضمين Languages إضافة الى المفضلة ADD TO PLAYLIST

English 中文 Deutsch Français Português Türkçe Русский Español Nederlands 한국어 العربية עִבְרִית Italiano 日本語

نسخة طبق الأصل

في تفاعل كيميائي،الناتج النظري هو مقدار المنتج الذي سيتشكل بتحويل مائة بالمائة من المتفاعل المحدد للمنتج. لنضع في اعتبارنا هذا المثال:لنفترص أن 80 نواة ذره يتم تسخينها لصنع الفشار. بافتراض أن جميع النوى ستتفتح،العائد النظري 80 قطعة من الفشار.

ومع ذلك،إذا تفتحت 50 نواة فقط،فإن العائد الفعلي 50 قطعة فقط. وبالتالي،فإن العائد الفعلي هو مقدار الناتج الذي يتكون. نسبة العائد الفعلي إلى العائد النظري مضروبًا في مائة يعطي النسبة المئوية للعائد،في هذه الحالة،يكون 62.5 بالمائة.

بالنسبة للعديد من التفاعلات الكيميائية،العائد النظري،الذي يقوم على قياس العناصر المتكافئة،هو أكبر من العائد الذي تم الحصول عليه بالفعل. عادةًجزء من كمية المتفاعلات يضيع في تفاعلات جانبية،وبعض من النواتج يضيع بسبب التفاعلات العكسية،أو لصعوبة جمع النواتج دون بعض الخسارة. فلنضع في اعتبارنا حرق المغنيسيوم.

عندما تشتعل قطعة من معدن المغنيسيوم،تتفاعل مع الأكسجين الموجود في الهواء لتكوين أكسيد المغنيسيوم. يتضمن التفاعل الكيميائي 2 مول من المغنيسيوم ومول واحد من الأكسجين لتكوين 2 مول من أكسيد المغنيسيوم. بفرض تفاعل 63.4 جرام من المغنيسيوم و 50.7 جرام أكسجين،ما كمية أكسيد المغنيسيوم التي يمكن أن تنتج؟لحساب العائد النظري،أولاًيتم تحويل كتلة كل مادة متفاعلة باستخدام الكتل المولية الى الكميات المقابلة بالمولات.

ثم،باستخدام النسب المولية،يتحول عدد مولات المتفاعلات المغنيسيوم والأكسجين إلى مولات الناتج من أكسيد المغنيسيوم. بما أن المغنيسيوم يصنع أقل كمية من المنتج،يمكن اعتباره المتفاعل المحدد،والعائد النظري يصبح 2.6 مول. من حيث الكتلة،يبلغ الناتج النظري 105 جرام.

بمجرد اكتمال التفاعل،يصبح العائد الفعلي للمنتج 80.0 غرام. وهكذا،فإن النسبة المئوية لإنتاج أكسيد المغنيسيوم 76.2 في المائة.

4.3: عائد التفاعل

العائد النظري لتفاعل ما هو مقدار المنتج المقدَّر تشكيله بناءً على مقياس العناصر المتفاعلة للمعادلة الكيميائية المتوازنة. في العائد النظري يتم افتراض التحوّل الكامل للمادة المحدِّدة للتفاعل إلى المنتج المطلوب. كمية المنتج التي تم الحصول عليها عن طريق إجراء التفاعل تسمّى المحصول الفعلي ، وقد تكون أقل من أو تعادل (نادرًا جدًا) العائد النظري.

نسبة العائد

في حالة التفاعلات الكيميائية ، غالبًا ما يكون العائد الفعلي للمنتج أقل من العائد النظري المتوقع بناءً على مقياس العناصر المتفاعلة’s. عندما يتم تنفيذ التفاعلات في ظل مجموعة معينة من الشروط، فمن المتوقع حدوث خسارة حتمية في الكتلة لأسباب عديدة. بعض التفاعلات غير فعّالة بشكل طبيعي، وينتج عنها منتجات أخرى غير مرغوب فيها من خلال التفاعلات الجانبية. البعض الآخر غير مكتمل بسبب طبيعتها القابلة للعكس، مصحوبة بحالة من التوازن بين المواد المتفاعلة والمنتجات. في بعض الأحيان تكون الخسارة في كتلة المنتج ناتجةً عن الاسترداد غير الكافي للمنتج المطلوب من خليط التفاعل أثناء تقنيات التنقية مثل التبلور، والتقطير، والترشيح، والكروماتوغرافيا. في الحالات التي يحدث فيها فقدان للمنتج، يتم استخدام النسبة المئوية للإنتاجية لقياس مدى تحقيق العائد النظري للتفاعل’s.

Eq1

يمكن التعبير عن العوائد الفعلية والنظرية بالكتل أو الكميات المولية (أو أي خاصية أخرى مناسبة، مثل الحجم، إذا كان المنتج غازاً) طالما يتم التعبير عن كلا العائدين باستخدام نفس الوحدات، سيتم إلغاء هذه الوحدات عند حساب النسبة المئوية للإنتاجية.

حساب نسبة العائد

ضع في الاعتبار احتراق أكسيد النيتريك إلى ثاني أكسيد النيتروجين.

Eq2

في نهاية التفاعل، يتم الحصول على 180 غراماً من ثاني أكسيد النيتروجين من 150 غراماً من أكسيد النيتريك وفائض من الأكسجين. ما هي نسبة العائد؟

الناتج الفعلي للتفاعل 180غراماً. مع العلم أن أكسيد النيتريك هو المتفاعل المحدد ، يتم الحصول على مولات المحصول النظري بناءً على القياس المتكافئ لـ NO و NO₂. أولاً، يتم تحويل كتلة NO إلى مولات NO. بعد ذلك، يتم تطبيق النسبة المتكافئة من NO:NO₂ (1: 1)، مما يشير إلى أن 5 مولات من NO₂ سوف تتشكل من 5 مولات من NO. ثالثًا، يتم تحويل مولات NO₂ إلى كتلة.

Eq3

في الخطوة الأخيرة، يتم حساب النسبة المئوية للعائد على أساس نسبة العائد الفعلي إلى العائد النظري.

Eq4

هذا النص مقتبس من Openstax, Chemistry 2e, Section 4.4: Reaction Yields.

Tags

Reaction Yield Theoretical Yield Limiting Reactant Actual Yield Percent Yield Stoichiometry Side Reactions Reversible Reactions Product Loss Burning Of Magnesium Magnesium Oxide Molar Masses Mole Ratios

X

Simple Hit Counter