Teorik verim nedir?
Teorik verim, bir kimyasal reaksiyonun üretebileceği maksimum ürün kütlesidir; bu hesapta sınırlayıcı reaktifin tamamen ürüne dönüştüğü ve hiçbir ürünün kaybedilmediği varsayılır. Sınırlayıcı reaktifin mol miktarı, denkleştirilmiş tepkimedeki mol oranı ve ürünün molar kütlesi kullanılarak bulunur. Bu hesaplayıcı her reaksiyon için çalışır ve birimden bağımsızdır (evrensel kimya matematiği).
Bu hesaplayıcı nasıl kullanılır?
Sınırlayıcı reaktifin mol miktarını, denkleştirilmiş tepkimeden bu reaktifin stokiyometrik katsayısını, istediğiniz ürünün katsayısını ve ürünün molar kütlesini g/mol cinsinden girin. Araç, mol miktarını mol oranı ve molar kütle ile çarparak teorik kütleyi verir. Laboratuvarda elde ettiğiniz gerçek kütleyi de girerseniz, yüzde verimi de hesaplar.
Formülün açıklaması
Önce ürünün mol miktarı mol oranından bulunur: $$n_{\text{ürün}} = n_{\text{sınırlayıcı}} \times \left( \frac{c_{\text{ürün}}}{c_{\text{reaktif}}} \right)$$ Molar kütleyle çarpmak molleri grama dönüştürür: $$m_{\text{teorik}} = n_{\text{ürün}} \times MA_{\text{ürün}}$$ Yüzde verim ise gerçek sonucunuzu bu ideal değerle karşılaştırır: $$\frac{m_{\text{gerçek}}}{m_{\text{teorik}}} \times 100$$
Örnek çözüm
2H2 + O2 → 2H2O reaksiyonunda 0,5 mol hidrojenin yakıldığını, H2'nin sınırlayıcı reaktif (katsayı 2) ve suyun ürün (katsayı 2, MA 18,02 g/mol) olduğunu varsayalım: suyun mol miktarı \( = 0{,}5 \times (2/2) = 0{,}5 \) mol, dolayısıyla teorik kütle \( = 0{,}5 \times 18{,}02 = \) 9,01 g olur. Gerçekte 8,0 g topladıysanız, yüzde verim \( = (8{,}0 / 9{,}01) \times 100 \approx \) %88,8 olur.
Sıkça sorulan sorular
Sınırlayıcı reaktif nedir? İlk tükenen ve bu nedenle oluşabilecek ürün miktarını sınırlayan reaktiftir. Teorik verimi her zaman bu reaktife göre hesaplayın.
Yüzde verimim neden %100'ün üzerinde çıkıyor? Genellikle safsızlıklar, kalan çözücü ya da ıslak ürünün tartılması bunun nedenidir. %100'ün çok üzerinde bir değer, bir hata olduğuna işaret eder.
Katsayıların denkleştirilmiş olması gerekir mi? Evet — mol oranı doğrudan denkleştirilmiş bir kimyasal tepkimeden gelir.