Teorētiskais ienesīgums ir a lielums produkts ko iegūst no ierobežojošā reaģenta pilnīgas pārvēršanas ķīmiskā reakcijā. Tas ir produkta daudzums, kas rodas perfektas (teorētiskas) ķīmiskas reakcijas rezultātā, un tas nav tas pats daudzums, ko jūs faktiski iegūsit no reakcijas laboratorijā. Teorētisko iznākumu parasti izsaka gramos vai molos.
Pretstatā teorētiskajai ieguvei, faktiskā raža ir reakcijas rezultātā faktiski saražotā produkta daudzums. Faktiskais iznākums parasti ir mazāks daudzums, jo dažas ķīmiskās reakcijas notiek ar 100% efektivitāti zaudējumu dēļ, atgūstot produktu, un tāpēc, ka var rasties citas reakcijas, kas samazina produkts. Dažreiz faktiskā raža ir lielāka par teorētisko, iespējams, sekundāras reakcijas dēļ, kas rada papildu produktu, vai tāpēc, ka reģenerētais produkts satur piemaisījumus.
Attiecību starp faktisko ražu un teorētisko ražu visbiežāk norāda kā procentuālā raža:
Procentuālā raža = faktiskās ražas masa / teorētiskās ražas masa x 100 procenti
Kā aprēķināt teorētisko ienesīgumu
Teorētisko ražu nosaka, nosakot līdzsvarota ķīmiskā vienādojuma ierobežojošo reaģentu. Lai to atrastu, ir jāveic pirmais solis līdzsvarot vienādojumu, ja tas ir nesabalansēts.
Nākamais solis ir noteikt ierobežojošo reaģentu. Tas ir balstīts uz reaktīvo vielu molu attiecību. Ierobežojošā reaģenta nav pārpalikuma, tāpēc reakcija nevar turpināties, kad tas ir iztērēts.
Lai atrastu ierobežojošo reaģentu:
- Ja reaģentu daudzums ir norādīts molos, konvertējiet vērtības gramos.
- Reaģenta masu gramos daliet ar tā molekulmasu gramos uz mola.
- Alternatīvi šķidram šķīdumam reaģenta šķīduma daudzumu mililitros varat reizināt ar tā blīvumu gramos uz mililitru. Tad iegūto vērtību dala ar reaģenta molāro masu.
- Izmantojot jebkuru no šīm metodēm, iegūto masu reizina ar reaģenta molu skaitu līdzsvarotajā vienādojumā.
- Tagad jūs zināt katra reaģenta dzimumzīmes. Salīdziniet to ar reaģentu molāro attiecību, lai izlemtu, kura ir pieejama vairāk un kura vispirms tiks izmantota (ierobežojošais reaģents).
Kad esat identificējis ierobežojošo reaģentu, reiziniet ierobežojošās reakcijas molu un attiecību starp ierobežojošā reaģenta molu un produktu no līdzsvarotā vienādojuma. Tas dod jums katra produkta molu skaitu.
Lai iegūtu produkta gramus, reiziniet katra produkta molu ar tā molekulmasu.
Piemēram, eksperimentā, kurā jūs sagatavojat acetilsalicilskābi (aspirīnu) no salicilskābes, jūs zināt no sabalansēts aspirīna sintēzes vienādojums ka mola attiecība starp ierobežojošo reaģentu (salicilskābi) un produktu (acetilsalicilskābi) ir 1: 1.
Ja jums ir 0,00153 moli salicilskābes, teorētiskā iznākums ir:
Teorētiskā iznākums = 0,00153 mol salicilskābes x (1 mol acetilsalicilskābes / 1 mol salicilskābes) x (180,2 g acetilsalicilskābes / 1 mol acetilsalicilskābes
Teorētiskā iznākums = 0,276 grami acetilsalicilskābes
Protams, gatavojot aspirīnu, jūs nekad nesaņemsit šo daudzumu. Ja saņemat par daudz, iespējams, ka jums ir pārmērīgs šķīdinātājs, vai arī jūsu produkts ir netīrs. Visticamāk, jūs iegūsit daudz mazāk, jo reakcija nenotiks simtprocentīgi, un jūs pazaudēsit kādu produktu, mēģinot to atgūt (parasti filtrā).