Решение задач с использованием массовой доли выхода продукта

В реальных химических реакциях масса продукта всегда оказывается меньше расчетной.
ПОЧЕМУ?

Многие химические реакции обратимы и не доходят до конца.
При взаимодействии органических веществ часто образуются побочные продукты.
При гетерогенных реакциях вещества плохо перемешиваются и часть веществ просто не вступает в реакции.
Часть газообразных веществ может улетучиться.
При получении осадков часть вещества может остаться в растворе.

масса теоретическая всегда больше практической;
объём теоретический всегда больше объёма практического.
Теоретический выход составляет 100%,
практический выход всегда меньше 100%.
Количество продукта, рассчитанное по уравнению реакции, - теоретический выход, соответствует 100%.
Вывод:

Доля выхода
продукта реакции
(η - «этта»)
ηвых =
Vпрактический
Vтеоретический
mпрактическая
mтеоретическая
- это отношение
массы полученного вещества
к массе, которая
должна была бы получиться
в соответствии с расчетом
по уравнению реакции
ηвых =

Три типа задач с понятием
«Выход продукта»
2. Даны массы исходного вещества и выход продукта реакции.
Определить массу продукта.
3. Даны массы продукта и выход продукта.
Определить массу исходного вещества.
Даны массы исходного вещества и продукта реакции.
Определить выход продукта.

При сжигании железа в сосуде, содержащем 21,3г хлора, было получено 24,3г хлорида железа(III). Рассчитайте выход продукта реакции.
2. Над 16 г серы пропустили водород при нагревании. Определите объем (н.у.)полученного сероводорода, если выход продукта реакции составляет 85% от теоретически возможного.
3. Какой объём оксида углерода (II) был взят для восстановления оксида железа (III), если получено 11,2г железа с выходом 80% от теоретически возможного.
Задачи.

21,3г хлора
получено 24,3г
хлорида железа(III)
При сжигании железа в сосуде, содержащем 21,3г хлора, было получено 24,3г хлорида железа(III). Рассчитайте выход продукта реакции.
Анализ условия задачи.
3Cl2 + 2Fe = 2FeCl3
3 моль 2 моль
исходное
вещество
mтеор ?
mпр = 24,3г
ηвых =
?
mпр
По уравнению необходимо
определить mтеор
продукт

1. Запишите уравнение химической реакции и расставьте коэффициенты.
2. Под формулами веществ напишите количество вещества согласно коэффициентам.
3. Практически полученная масса известна.
5. Определите выход продукта реакции (%), отнеся практическую массу к теоретической и умножив на 100%.
6. Запишите ответ.
Определение выхода продукта в % от теоретически возможного.
4. Определите теоретическую массу.

Анализ условия задачи.
Над 16 г серы пропустили водород при нагревании. Определите объем (н.у.)полученного сероводорода, если выход продукта реакции составляет 85% от теоретически возможного.
H2 + S = H2S
1 моль 1 моль
исходное
вещество
продукт
16 г серы
V теор ?
V пр ?
1.По уравнению необходимо
определить Vтеор
2. Найти практический объём
Vпр = Vтеор* η

Расчет массы продукта реакции, если известен выход продукта.

Анализ условия задачи.
Какой объём оксида углерода (II) был взят для восстановления оксида железа (III), если получено 11,2г железа с выходом 80% от теоретически возможного.
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
3 моль 2 моль
mтеор ?
mпр = 11,2г
1. Найти практическую массу
mпр = mтеор* η
2. По уравнению необходимо
определить Vтеор

По известному практическому объёму или массе, найдите теоретический объём или массу (используя долю выхода продукта).
m теор. = mпракт. / η Vтеор. = Vпракт./ η
2. Найдите теоретическое количество вещества
для продукта.
3. Найдите теоретическое количество вещества для исходного вещества, согласно коэффициентам.
4. С помощью теоретического количества вещества найдите массу или объем исходных веществ в реакции.
Расчет массы исходного вещества, если известны масса продукта реакции и выход продукта.

Для окисления оксида серы (IV) взяли 112л(н.у.) кислорода и получили 760г оксида серы (VI). Чему равен выход продукта в процентах от теоретически возможного?
2. При взаимодействии азота и водорода получили 95г аммиака NH3 с выходом 35%. Какие объёмы азота и водорода были взяты для реакции?
3. 64,8г оксида цинка восстановили избытком углерода. Определите массу образовавшегося металла, если выход продукта реакции равен 65%.
Задачи на дом.