Hva er den teoretiske Yield?

November 26  by Eliza

Teoretisk utbytte av en kjemisk reaksjon er mengden erholdt fra et produkt av en reaksjon hvor den begrensende reaktant var fullstendig forbrukt. Mens kjemikere lære å balansere kjemiske ligninger, i praksis en reaktant vil være tilstede i mindre enn støkiometriske mengder. Reaktanten vil begrense hvor mye produkt er mulig fra reaksjonen. Metoden for å beregne teoretisk avkastning er grei. Anvende denne beregningen i en virkelig verden miljø er mer nyttig, men mer komplekse.

I det første trinnet med beregning av teoretisk utbytte, blir den balanserte kjemiske ligningen skrives, og forholdet mellom mol av hver reaktant som er undersøkt. Mengden av hver reaktant som er bestemt ved veiing reagenser, måling av konsentrasjoner, eller ved hjelp av standardløsninger. Den begrensende reaktant er funnet ved å konvertere den mengden av reaktanter tilstede i mol av hver reaktant og bestemme, basert på forholdene mellom det første trinnet, som reaktant vil løpe ut før de andre reaktantene er alle brukt. Forholdet av mol av produktet til mol begrensende reaktant fra den balanserte ligningen blir multiplisert med antall mol begrensende reaktant tilgjengelig for å finne antall mol produkt. Deretter ved bruk av molekylvekten av produktet, er dette svaret omdannet til gram produkt eller et annet egnet mål.

I laboratoriet, kjemikere starte med en foreslått reaksjon. Reaksjonsproduktene blir forutsagt og bekreftet ved eksperimenter. En balansert kjemisk ligning er skrevet ved hjelp av kjennskap til reaksjonen. Gitt start konsentrasjoner av hver reaktant, er den begrensende reaktant valgt, og avkastningen er beregnet på grunnlag av at reaktant blir helt konvertert til produkt. I fremtidige eksperimenter eller analyse av prøver, vil den faktiske avkastningen sammenlignes med den teoretiske og årsaker til produktet tap bestemt.

For å beregne teoretisk utbytte, er det nødvendig å kjenne reaktantene og produktene av reaksjonen. Dette kan være mer komplisert i reelle industrielle miljøer i forhold til laboratorieforhold. Reaksjons, for eksempel, kan bli utført innen et surt eller basisk betingelse, og det kan være korrosjon av rør som slipper metaller som kan virke som katalysatorer. Laboratorie beregninger bør være støttet av prøvene som er tatt fra prosessen med interesse.

Typisk uorganiske reaksjoner, spesielt de som produserer et fast bunnfall, eller et flyktig produkt, kan utføres under betingelser som gir fullstendig omsetning av den begrensende reaktant. Disse reaksjoner kan ofte gi nær 100% av det teoretiske. Organiske reaksjoner ofte produsere mange flere biprodukter på grunn av mindre rene reaktant-strømmene og den mangfoldighet av mulige reaksjoner. Industrielle prosesser som involverer organiske reaksjoner i bransjen gir sjelden resultater nærmer teoretisk. Disse prosesser krever vanligvis etterfølgende separasjon og rensetrinn.

  • For å beregne teoretisk utbytte, er det nødvendig å kjenne reaktantene og produktene av reaksjonen.
  • Det teoretiske utbyttet er mengden erholdt fra et produkt av en reaksjon.