К содержанию

Выход продукта реакции

Процент, практический или теоретический выход — любую из трёх величин по двум остальным.

Калькулятор

ЧТО ИЩЕМ
Единицы: обе величины — в одних и тех же

Расчёт идёт в браузере — данные никуда не отправляются

Как это считается

Выход показывает, какую часть от возможного удалось получить на самом деле:

η=mпрактmтеор⋅100%

Теоретический выход считают по уравнению реакции — это идеал, при котором всё исходное вещество превратилось в продукт. Практический берут из опыта или условия задачи. Обе величины должны быть в одних единицах: граммы, делённые на моли, не значат ничего.

Сто процентов на практике почти не встречаются. Часть вещества не успевает прореагировать, часть уходит на побочные реакции, часть продукта теряется при фильтровании и сушке. Для обратимых реакций полный выход невозможен в принципе: равновесие устанавливается раньше.

Обратная задача встречается не реже прямой: зная выход, посчитать, сколько исходного вещества брать. Здесь нужно делить на выход, а не умножать — при неполном выходе исходного всегда требуется больше, чем в идеальном расчёте.

Примеры расчёта

Сколько получилось от возможного

по уравнению должно выйти 16 г · получили 11,2 г

  1. Смотрим, что с чем сравниваем

    mтеор=16 г,mпракт=11,2 г

    Теоретический выход считается по уравнению реакции — это идеал, при котором всё исходное вещество превратилось в продукт. Практический берётся из условия задачи.

  2. Делим одно на другое

    η=11,216⋅100%=70%

    Обе величины обязаны быть в одних единицах. Граммы, делённые на моли, не дают ничего — это самая частая ошибка в теме.

  3. Считаем потери

    16−11,2=4,8 г

    Почти пять граммов ушли на побочные реакции, остались непрореагировавшими или потерялись при выделении продукта.

Семьдесят процентов — обычный результат для лабораторного синтеза. Выход выше девяноста встречается редко, а сто процентов означает либо идеальные условия, либо ошибку в расчёте теоретического выхода.

Обратная задача: сколько брать исходного

нужно получить 11,2 г продукта · известный выход 70%

  1. Разворачиваем формулу

    mтеор=mпрактη=11,20,7

    Если выход известен заранее — из справочника или прошлого опыта, — теоретический выход находится делением, а не умножением.

  2. Получаем нужное количество

    mтеор=16 г

    Столько продукта должно получиться по уравнению. Отсюда обратным счётом находят массу исходного вещества, которую нужно взять.

Делить на 0,7, а не умножать — здесь ошибаются постоянно. Умножение дало бы 7,84 г, то есть меньше требуемого: чтобы получить продукт при неполном выходе, исходного всегда нужно больше, а не меньше.

Вопросы

Как найти теоретический выход?

По уравнению реакции. Переводят исходное вещество в моли, по коэффициентам находят моли продукта и умножают на его молярную массу. Это и есть максимум, который можно получить.

Можно ли считать в молях или литрах?

Да, отношение от единиц не зависит. Важно только, чтобы обе величины были в одних и тех же: моли делятся на моли, литры на литры.

Бывает ли выход больше ста процентов?

В расчёте — нет, это признак ошибки. На практике так бывает, если продукт не высушен и содержит растворитель или примеси: взвешивается лишнее.

Почему выход почти никогда не равен ста процентам?

Часть исходного вещества не успевает прореагировать, часть уходит на побочные реакции, часть продукта теряется при фильтровании и перекристаллизации. Для обратимых реакций стопроцентный выход невозможен в принципе.

Как посчитать, сколько брать исходного вещества?

Разделить нужную массу продукта на выход в долях. При выходе 70% и потребности в 11,2 г теоретически нужно 16 г — и уже от них считать исходное вещество по уравнению.

Как определить, какой реагент в недостатке?

Разделить количество вещества каждого реагента (в молях) на его коэффициент в уравнении — у кого частное меньше, тот и в недостатке. В реакции 2H₂ + O₂ → 2H₂O при 3 моль H₂ и 3 моль O₂ частные равны 1,5 и 3: несмотря на равные количества, водорода не хватит первым, и именно по нему считают теоретический выход.

Как выход связан с избытком и недостатком?

Теоретический выход считают по веществу, которое в недостатке: именно оно ограничивает реакцию. Расчёт по избытку даст завышенный теоретический выход и заниженный процент.

Похожие калькуляторы

Уравнивание реакций Коэффициенты методом электронного баланса Открыть → Молярная масса По формуле вещества, с таблицей элементов Открыть → Молярный объём газа Объём при н.у. и произвольных условиях Открыть → Массовая доля Доля элемента в веществе и вещества в растворе Открыть →

обновлено

Источники: определение выхода продукта реакции в объёме школьного курса химии · числа в примерах закреплены автотестами и не могут разойтись с калькулятором.

Нашёл неточность — напиши через форму, поправим.