Saagise Protsendi Kalkulaator - Keemilise Reaktsiooni Efektiivsuse Mõõtmine

Mis on saagise protsendi kalkulaator?

Saagise protsendi kalkulaator võrdleb keemilise reaktsiooni tegelikku saagist teoreetilise saagisega ja väljendab tulemuse protsendina. Saagise protsent näitab, kui palju produkti reaktsioon tegelikult tekitas võrreldes stöhhiomeetria põhjal eeldatud maksimaalse kogusega.

Saagise protsendi valem

Saagise protsent võrdub tegeliku saagise jagamisel teoreetilise saagisega ja korrutamisel arvuga 100:

$\text{Tegelik saagis} = \frac{\text{Teoreetiline saagis}}{\text{Teoreetiline saagis}} \times 100\%$

• Tegelik saagis on pärast reaktsiooni ja puhastamist kogutud produkti mass, mida mõõdetakse tavaliselt grammides.
• Teoreetiline saagis on maksimaalne produkti mass, mida reaktsioon võib moodustada; see arvutatakse tasakaalustatud võrrandi ja piirava reagendi põhjal (reagent, mis saab esimesena otsa).

Sellel lehel olev kalkulaator uuendab tulemust kohe, kui mõlemad väärtused on sisestatud. Ühtegi nuppu ei ole vaja vajutada ning lähtestusnupp tühjendab mõlemad väljad.

Mõlemad sisestusväljad on märgitud grammides. Ühik ei muuda vastust, kui mõlema väärtuse puhul kasutatakse sama ühikut. Jagamisel ühikud taanduvad, seega on protsent sama, olenemata sellest, kas massid on esitatud grammides, kilogrammides või moolides.

Kuidas arvutada saagise protsenti

1. Tasakaalusta reaktsiooni keemiline võrrand.
2. Määra piirav reagent.
3. Kasuta stöhhiomeetriat, et arvutada piirava reagendi põhjal teoreetiline saagis.
4. Kaalu kuivatatud ja puhastatud produkti, et leida tegelik saagis.
5. Jaga tegelik saagis teoreetilise saagisega ja korruta arvuga 100.

Näidisarvutus

Näide 1: aspiriini süntees

Aspiriini sünteesiv õpilane arvutab teoreetiliseks saagiseks 5,42 g. Pärast puhastamist kogub õpilane 4,65 g kuivatatud produkti.

Saagise protsent = (4,65 / 5,42) × 100 = 85,79%

Näide 2: ammoniaagi tootmine

Haberi protsessi kasutaval tehasel on teoreetilise saagise 850 kg ammoniaagi tootmiseks piisavalt lämmastikku ja vesinikku. Tegelikult toodab tehas 765 kg.

Saagise protsent = (765 / 850) × 100 = 90,00%

Mõlemad massid on siin kilogrammides. Väärtuste 765 ja 850 sisestamisel kalkulaatorisse saadakse sama 90,00%, sest ühikud taanduvad.

Näide 3: väikese saagisega süntees

Mitmeetapilise sünteesi teoreetiline saagis on 2,75 g. Pärast puhastamist eraldatakse ainult 0,82 g puhast produkti.

Saagise protsent = (0,82 / 2,75) × 100 = 29,82%

Miks jääb saagise protsent tavaliselt alla 100%

Saagise protsent jääb peaaegu alati alla 100% tegeliku reaktsiooni käigus tekkivate kadude tõttu:

• Mõned reagendimolekulid ei reageeri täielikult.
• Kõrvalreaktsioonid moodustavad soovitud produkti asemel soovimatuid kõrvalprodukte.
• Produkti läheb kaduma filtreerimisel, ümberkristallimisel või selle ülekandmisel ühest anumast teise.
• Toote kaalumiseks kasutataval kaalul on väike mõõteviga.
• Pöörduvad reaktsioonid peatuvad enne, kui kõik reagendid on produktiks muundunud.

Saagis 100% tähendaks, et iga reagendimolekul muutus kadudeta puhtaks produktiks. Väljaspool lihtsaid ja hästi optimeeritud reaktsioone juhtub seda harva.

Kas saagise protsent võib olla suurem kui 100%?

Puhas produkt ei saa kaaluda rohkem kui teoreetiline maksimum, seega jääb tegelik saagise protsent tasemele 100% või sellest allapoole. Kalkulaator näitab siiski väärtust üle 100%, kui sisestatud tegelik saagis on teoreetilisest saagisest suurem, sest jagamine on aritmeetiliselt korrektne. Laboris tähendab see tulemus, et kaalutud proov sisaldab peale puhta produkti veel midagi, näiteks järelejäänud lahustit, reageerimata lähteainet või õhust imendunud niiskust. Proovi täiendav kuivatamine ja uuesti kaalumine viib väärtuse tavaliselt tagasi alla 100%.

Null, negatiivsed ja sobimatud väärtused

• Kui tegelik saagis on 0, on saagise protsent 0%.
• Teoreetiline saagis peab olema suurem kui null. Kalkulaator ei näita tulemust, kui teoreetiline saagis on null või negatiivne, ning selgitab põhjust, sest nulliga jagamine ei ole defineeritud.
• Tegelik saagis ei saa olla negatiivne. Negatiivne sisestus lükatakse tagasi ja tulemuse asemel kuvatakse teade.
• Kui kumbki väli on tühi, ei näita kalkulaator tulemust ja ootab mõlema väärtuse sisestamist.

Korduma kippuvad küsimused

Mis on saagise protsent keemias?

Saagise protsent on tegeliku saagise ja teoreetilise saagise suhe, mis väljendatakse protsendina. See näitab, kui palju maksimaalsest võimalikust produktikogusest reaktsioon tegelikult tekitas.

Milline on hea saagise protsent?

See sõltub reaktsioonist. Lihtsate üheetapiliste reaktsioonide saagis ulatub sageli 85% kuni 95%. Mitmeetapiliste orgaaniliste sünteeside saagis jääb tavaliselt 40% ja 70% vahele, sest igas etapis läheb produkti kaduma.

Miks on minu saagise protsent üle 100%?

Produkt ei ole tõenäoliselt puhas. Levinud põhjused on järelejäänud lahusti, reageerimata lähteaine või õhust imendunud niiskus. Puhta produkti saagise protsent ei saa olla suurem kui 100%. Väärtuse võib üle 100% viia ka viga teoreetilise saagise arvutamisel, näiteks vale piirava reagendi kasutamine.

Mis vahe on tegelikul ja teoreetilisel saagisel?

Tegelik saagis on pärast reaktsiooni ja puhastamist mõõdetud produkti kogus. Teoreetiline saagis on tasakaalustatud võrrandi põhjal eeldatud maksimaalne kogus, eeldusel et kõik reagendid muunduvad kadudeta produktiks.

Kuidas arvutatakse teoreetiline saagis?

Teoreetiline saagis saadakse tasakaalustatud keemilisest võrrandist. Piirava reagendi mass teisendatakse moolideks, seejärel võrrandis oleva moolisuhte abil produkti moolideks ja lõpuks produkti molaarmassi kasutades grammideks.

Mis vahe on saagise protsendil ja aatomimajandusel?

Saagise protsent võrdleb ühe katse tegelikku produktimassi selle katse teoreetilise maksimumiga. Aatomimajandus võrdleb soovitud produkti massi kõigi tasakaalustatud võrrandis olevate reagentide kogumassiga ning mõõdab reaktsiooni enda tõhusust, eraldi käitlemisel ja puhastamisel tekkivatest kadudest.