रसायन विज्ञान में प्रतिशत उपज की गणना कैसे करें: 15 चरण

रसायन विज्ञान में, सैद्धांतिक उपज उत्पाद की अधिकतम मात्रा एक रासायनिक प्रतिक्रिया आधारित बना सकती है रासायनिक समीकरण. हकीकत में, अधिकांश प्रतिक्रियाएं पूरी तरह से कुशल नहीं हैं. यदि आप प्रयोग करते हैं, तो आप एक छोटी राशि के साथ समाप्त हो जाएंगे, वास्तविक उपज. एक प्रतिक्रिया की दक्षता को व्यक्त करने के लिए, आप गणना कर सकते हैं प्रतिशत उपज इस सूत्र का उपयोग: % उपज = (वास्तविक उपज / सैद्धांतिक उपज) x 100. 9 0% की एक प्रतिशत उपज का मतलब है कि प्रतिक्रिया 90% कुशल थी, और 10% सामग्री बर्बाद हो गई थी (वे प्रतिक्रिया करने में नाकाम रहे, या उनके उत्पादों को कब्जा नहीं किया गया था).

कदम

3 का भाग 1:

सीमित प्रतिक्रियाशील ढूँढना

एक संतुलित रासायनिक समीकरण के साथ शुरू करें. एक रासायनिक समीकरण प्रतिक्रियाओं (बाईं ओर) प्रक्षेपण उत्पादों (दाईं ओर) पर प्रतिक्रिया करता है. कुछ समस्याएं आपको इस समीकरण को देगी, जबकि अन्य आपको इसे स्वयं लिखने के लिए कहते हैं, जैसे शब्द समस्या के लिए. चूंकि परमाणु रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान बनाए या नष्ट नहीं होते हैं, इसलिए प्रत्येक तत्व में बाएं और दाएं तरफ परमाणुओं की समान संख्या होती है.

उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन और ग्लूकोज कार्बन डाइऑक्साइड और पानी बनाने के लिए प्रतिक्रिया कर सकते हैं: $6 हे 2 + {सी}_{6} {एच}_{12} {हे}_{6}$ $6o_ {2} + c_ {6} h _ {{12}} o_ {6}$ → $6 सी हे 2 + 6 {एच}_{2} हे$ $6CO_ {2} + 6h_ {2} ओ$
प्रत्येक पक्ष में 6 कार्बन (सी) परमाणु, 12 हाइड्रोजन (एच) परमाणु, और 18 ऑक्सीजन (ओ) परमाणु होते हैं. समीकरण संतुलित है.
इस गाइड को पढ़ें यदि आपको अपने समीकरण को संतुलित करने के लिए कहा जाता है.

रसायन विज्ञान चरण 2 में प्रतिशत उपज की गणना की गई छवि

प्रत्येक प्रतिक्रियाशील के दाढ़ी द्रव्यमान की गणना करें. यौगिक में प्रत्येक परमाणु के दाढ़ी द्रव्यमान को देखें, फिर उस परिसर के दाढ़ी द्रव्यमान को खोजने के लिए उन्हें एक साथ जोड़ें. यौगिक के एक अणु के लिए यह करें.

उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन का 1 अणु (

हे 2

$O_ {2}$ ) में 2 ऑक्सीजन परमाणु होते हैं.

ऑक्सीजन का दाढ़ी द्रव्यमान लगभग 16 ग्राम / मोल है. (आप एक आवधिक सारणी पर अधिक सटीक मान पा सकते हैं.)

2 ऑक्सीजन परमाणु x 16 जी / मोल प्रति परमाणु = 32 जी / मोल

हे 2

$O_ {2}$ .

अन्य प्रतिक्रियाशील, ग्लूकोज (

सी 6 {एच}_{12} {हे}_{6}

$C_ {6} h _ {{12}} o_ {6}$ ) में एक दाढ़ी द्रव्यमान (6 परमाणु सी x 12 जी सी / एमओएल) + (12 परमाणु एच एक्स 1 जी एच / एमओएल) + (6 परमाणु ओ x 16 जी ओ / एमओएल) = 180 ग्राम / एमओएल.

रसायन शास्त्र चरण 3 में प्रतिशत उपज की गणना की गई छवि

3. ग्राम से मोल तक प्रत्येक प्रतिक्रियाशील की मात्रा को परिवर्तित करें. अब आपके द्वारा अध्ययन किए जा रहे विशिष्ट प्रयोग को देखने का समय है. ग्राम में प्रत्येक रेकटेंट की मात्रा लिखें. मोल में राशि को परिवर्तित करने के लिए उस परिसर के दाढ़ी द्रव्यमान द्वारा इस मूल्य को विभाजित करें.

उदाहरण के लिए, आप 40 ग्राम ऑक्सीजन और 25 ग्राम ग्लूकोज के साथ शुरू करते हैं.

40 ग्राम

हे 2

$O_ {2}$ / (32 जी / एमओएल) = 1.ऑक्सीजन के 25 मोल.

25 ग्राम

सी 6 {एच}_{12} {हे}_{6}

$C_ {6} h _ {{12}} o_ {6}$ / (180 ग्राम / mol) = लगभग 0.ग्लूकोज के 13 9 मोल.

रसायन शास्त्र चरण 4 में प्रतिशत उपज की गणना की गई छवि

4. अपनी प्रतिक्रियाओं का अनुपात खोजें. एक मोल एक पदार्थ की मात्रा के लिए एक सटीक संख्या है और यह 6 के बराबर है.23 वें बिजली प्राथमिक इकाइयों के लिए 022 गुणा 10, जो परमाणु, आयनों, इलेक्ट्रॉनों, या अणु हो सकते हैं.अब आप जानते हैं कि आपके द्वारा शुरू किए गए प्रत्येक रेक्टरेंट के कितने अणु. 2 अणुओं के अनुपात को खोजने के लिए दूसरे के मोल के साथ 1 प्रतिक्रियाशील के मोल को विभाजित करें.

आपने 1 के साथ शुरुआत की.ऑक्सीजन और 0 के 25 मोल.ग्लूकोज के 13 9 मोल. ग्लूकोज अणुओं के लिए ऑक्सीजन का अनुपात 1 है.25/0.139 = 9.0. इसका मतलब है कि आपने ग्लूकोज के हर 1 अणु के लिए ऑक्सीजन के 9 अणुओं के साथ शुरुआत की.

रसायन शास्त्र चरण 5 में प्रतिशत उपज की गणना की गई छवि

5. प्रतिक्रिया के लिए आदर्श अनुपात खोजें. उस संतुलित समीकरण पर वापस जाएं जिसे आपने पहले लिखा था. यह संतुलित समीकरण आपको अणुओं का आदर्श अनुपात बताता है: यदि आप इस अनुपात का उपयोग करते हैं, तो दोनों प्रतिक्रियाओं का उपयोग एक ही समय में किया जाएगा.

समीकरण के बाईं ओर है

6 हे 2 + {सी}_{6} {एच}_{12} {हे}_{6}

$6o_ {2} + c_ {6} h _ {{12}} o_ {6}$ . गुणांक आपको बताते हैं कि 6 ऑक्सीजन अणु और 1 ग्लूकोज अणु हैं. इस प्रतिक्रिया के लिए आदर्श अनुपात 6 ऑक्सीजन / 1 ग्लूकोज = 6 है.0.

सुनिश्चित करें कि आप उसी क्रम में प्रतिक्रियाशीलों को सूचीबद्ध करते हैं जिसे आपने दूसरे अनुपात के लिए किया था. यदि आप 1 के लिए ऑक्सीजन / ग्लूकोज का उपयोग करते हैं और दूसरे के लिए ग्लूकोज / ऑक्सीजन का उपयोग करते हैं, तो आपका अगला परिणाम गलत होगा.

रसायन चरण 6 में प्रतिशत उपज की गणना की गई छवि

6. सीमित प्रतिक्रियाशील खोजने के लिए अनुपात की तुलना करें. एक रासायनिक प्रतिक्रिया में, प्रतिक्रियाकारों में से 1 दूसरों के सामने उपयोग किया जाता है. प्रतिक्रिया में बनाए गए उत्पाद की मात्रा अभिकर्मक द्वारा सीमित है.सीमित प्रतिक्रियाशील की पहचान करने के लिए गणना की गई 2 अनुपातों की तुलना करें:

यदि वास्तविक अनुपात है ग्रेटर आदर्श अनुपात की तुलना में, आपके पास आपकी आवश्यकता से अधिक शीर्ष प्रतिक्रियाशील है. अनुपात में नीचे प्रतिक्रियाशील सीमित प्रतिक्रियाशील है.

यदि वास्तविक अनुपात है छोटे आदर्श अनुपात की तुलना में, आपके पास शीर्ष प्रतिक्रियाशील पर्याप्त नहीं है, इसलिए यह सीमित प्रतिक्रियाशील है.

उपरोक्त उदाहरण में, ऑक्सीजन / ग्लूकोज का वास्तविक अनुपात (9).0) आदर्श अनुपात (6) से अधिक है.0). नीचे प्रतिक्रियाशील, ग्लूकोज, सीमित प्रतिक्रियाशील होना चाहिए.

3 का भाग 2:

सैद्धांतिक उपज की गणना

1. अपने वांछित उत्पाद की पहचान करें. एक रासायनिक समीकरण के दाहिने तरफ प्रतिक्रिया द्वारा बनाए गए उत्पादों को सूचीबद्ध करता है. प्रत्येक उत्पाद में सैद्धांतिक उपज होती है, जिसका अर्थ है कि यदि आप प्रतिक्रिया पूरी तरह से कुशल हैं तो उत्पाद की मात्रा आपको प्राप्त होने की उम्मीद होगी.

उपरोक्त उदाहरण को जारी रखते हुए, आप प्रतिक्रिया का विश्लेषण कर रहे हैं $6 हे 2 + {सी}_{6} {एच}_{12} {हे}_{6}$ $6o_ {2} + c_ {6} h _ {{12}} o_ {6}$ → $6 सी हे 2 + 6 {एच}_{2} हे$ $6CO_ {2} + 6h_ {2} ओ$ . दाहिने हाथ की ओर 2 उत्पादों, कार्बन डाइऑक्साइड और पानी की सूची. चलो कार्बन डाइऑक्साइड की उपज की गणना करते हैं, $सी हे 2$ $CO_ {2}$ .

रसायन शास्त्र चरण 8 में प्रतिशत उपज की गणना की गई छवि

2. अपने सीमित प्रतिक्रियाशील के मोल की संख्या लिखें. एक प्रयोग की सैद्धांतिक उपज सही स्थितियों में बनाई गई उत्पाद की मात्रा है. इस मूल्य की गणना करने के लिए, मोल में प्रतिक्रियाशील को सीमित करने की मात्रा से शुरू करें. (इस प्रक्रिया को सीमित प्रतिक्रियाशील खोजने के लिए निर्देशों में वर्णित किया गया है.)

उपरोक्त उदाहरण में, आपने पाया कि ग्लूकोज सीमित प्रतिक्रियाशील था. आपने यह भी गणना की कि आपने 0 से शुरू किया.ग्लूकोज के 13 9 मोल.

रसायन चरण 9 में प्रतिशत उपज की गणना की गई छवि

3. अपने उत्पाद और प्रतिक्रियाशील में अणुओं का अनुपात खोजें. संतुलित समीकरण पर लौटें. अपने सीमित प्रतिक्रियाशील के अणुओं की संख्या से अपने वांछित उत्पाद के अणुओं की संख्या को विभाजित करें.

आपका संतुलित समीकरण है

6 हे 2 + {सी}_{6} {एच}_{12} {हे}_{6}

$6o_ {2} + c_ {6} h _ {{12}} o_ {6}$ →

6 सी हे 2 + 6 {एच}_{2} हे

$6CO_ {2} + 6h_ {2} ओ$ . वहां 6 आपके वांछित उत्पाद, कार्बन डाइऑक्साइड के अणु (

सी हे 2

$CO_ {2}$ ). यहां है 1 आपके सीमित प्रतिक्रियाशील, ग्लूकोज का अणु (

सी 6 {एच}_{12} {हे}_{6}

$C_ {6} h _ {{12}} o_ {6}$ ).

ग्लूकोज के लिए कार्बन डाइऑक्साइड का अनुपात 6/1 = 6 है. दूसरे शब्दों में, यह प्रतिक्रिया ग्लूकोज के 1 अणु से कार्बन डाइऑक्साइड के 6 अणुओं का उत्पादन कर सकती है.

शीर्षक वाली छवि रसायन शास्त्र चरण 10 में प्रतिशत उपज की गणना करें

4. मोल में प्रतिक्रियाशील की मात्रा द्वारा अनुपात को गुणा करें. जवाब मोल में वांछित उत्पाद की सैद्धांतिक उपज है.

आपने 0 से शुरुआत की.ग्लूकोज के 13 9 मोल्स और ग्लूकोज के लिए कार्बन डाइऑक्साइड का अनुपात 6 है. कार्बन डाइऑक्साइड की सैद्धांतिक उपज (0) है.13 9 मोल्स ग्लूकोज) एक्स (6 मील कार्बन डाइऑक्साइड / मोल ग्लूकोज) = 0.834 मॉल कार्बन डाइऑक्साइड.

रसायन शास्त्र चरण 11 में प्रतिशत उपज की गणना की गई छवि

5. परिणाम को ग्राम में बदलें. अपने उत्तर को मोल में गुणा करें अणु भार उस परिसर में ग्राम में सैद्धांतिक उपज खोजने के लिए. अधिकांश प्रयोगों में उपयोग करने के लिए यह एक अधिक सुविधाजनक इकाई है.

उदाहरण के लिए, सह के दाढ़ी द्रव्यमान₂ लगभग 44 ग्राम / मोल है. (कार्बन का दाढ़ी द्रव्यमान ~ 12 जी / एमओएल और ऑक्सीजन है ~ 16 जी / एमओएल है, इसलिए कुल 12 + 16 + 16 = 44 है.)

गुणा 0.834 मोल्स सह₂ x 44 G / MOL CO₂ = ~ 36.7 ग्राम. प्रयोग की सैद्धांतिक उपज 36 है.7 ग्राम सह₂.

3 का भाग 3:

प्रतिशत उपज की गणना

1. प्रतिशत उपज को समझें. सैद्धांतिक उपज आपने गणना की है कि सब कुछ पूरी तरह से चला गया. एक वास्तविक प्रयोग में, यह कभी नहीं होता: दूषित पदार्थ और अन्य अप्रत्याशित समस्याओं का मतलब यह है कि आपके कुछ प्रतिक्रियाएं उत्पाद में परिवर्तित होने में विफल हो जाएंगी. यही कारण है कि रसायनज्ञ उपज का संदर्भ देने के लिए 3 अलग-अलग अवधारणाओं का उपयोग करते हैं:

सैद्धांतिक उपज उत्पाद की अधिकतम मात्रा है जो प्रयोग कर सकता है.
वास्तविक उपज आपके द्वारा बनाई गई वास्तविक राशि है, जो सीधे पैमाने पर मापा जाता है.
प्रतिशत उपज = $ए सी टी यू ए एल Y मैं इ एल घ टी एच इ हे आर इ टी मैं सी ए एल Y मैं इ एल घ * 100 %$ ${ frac {actualyield} {theoreticalyield}} * 100 %$ . उदाहरण के लिए 50% की एक प्रतिशत उपज, इसका मतलब है कि आप सैद्धांतिक अधिकतम के 50% के साथ समाप्त हो गए.

रसायन विज्ञान चरण 13 में प्रतिशत उपज की गणना की गई छवि

2. प्रयोग की वास्तविक उपज लिखें. यदि आपने स्वयं का प्रयोग किया है, तो शुद्ध उत्पाद को अपनी प्रतिक्रिया से इकट्ठा करें और इसे अपने द्रव्यमान की गणना करने के लिए संतुलन पर वजन लें. यदि आप होमवर्क समस्या या किसी और के नोट्स पर काम कर रहे हैं, तो वास्तविक उपज सूचीबद्ध की जानी चाहिए.

मान लें कि हमारी वास्तविक प्रतिक्रिया 2 9 ग्राम सह उत्पन्न करती है₂.

शीर्षक वाली छवि रसायन विज्ञान चरण 14 में प्रतिशत उपज की गणना करें

3. सैद्धांतिक उपज द्वारा वास्तविक उपज को विभाजित करें. सुनिश्चित करें कि आप दोनों मूल्यों (आमतौर पर ग्राम) के लिए समान इकाइयों का उपयोग करते हैं. आपका उत्तर एक इकाई-कम अनुपात होगा.

वास्तविक उपज 29 ग्राम थी, जबकि सैद्धांतिक उपज 36 थी.7 ग्राम.

29 जी 36.7 जी = 0.79

${ frac {29g} {36.7g}} = 0.79$ .

रसायन शास्त्र चरण 15 में प्रतिशत उपज की गणना की गई छवि

4. एक प्रतिशत में परिवर्तित करने के लिए 100 से गुणा करें. जवाब प्रतिशत उपज है.

0.79 x 100 = 79, इसलिए प्रयोग की प्रतिशत उपज 79% है. आपने सह की अधिकतम संभव राशि का 79% बनाया₂.

टिप्स

कुछ छात्र भ्रमित करते हैं प्रतिशत उपज (आपने कुल संभावित राशि से कितना प्राप्त किया) के साथ प्रतिशत त्रुटि (एक प्रयोगात्मक परिणाम अपेक्षित परिणाम से कितना दूर है). सही प्रतिशत उपज सूत्र है

ए सी टी यू ए एल Y मैं इ एल घ टी एच इ हे आर इ टी मैं सी ए एल Y मैं इ एल घ एक्स 100

${ frac {वास्तविकता} {theoreticalyield}} x100$ . यदि आप 2 उपज घटा रहे हैं, तो आप इसके बजाय प्रतिशत त्रुटि सूत्र का उपयोग कर रहे हैं.

यदि आपको बेतहाशा अलग-अलग परिणाम मिलते हैं, तो अपनी इकाइयों की जांच करें. यदि आपकी वास्तविक उपज परिमाण या अधिक के क्रम से आपकी सैद्धांतिक उपज से अलग है, तो आपने शायद अपनी गणना में किसी बिंदु पर गलत इकाइयों का उपयोग किया है. गणना दोहराएं और रास्ते के प्रत्येक चरण की अपनी इकाइयों का ट्रैक रखें.

यदि आपकी प्रतिशत उपज 100% से अधिक है (और आप सुनिश्चित हैं कि आपका गणित सही है), तो अन्य पदार्थों ने आपके उत्पाद को दूषित कर दिया है. उत्पाद को शुद्ध करें (जैसे सुखाने या फ़िल्टरिंग) और इसे फिर से वजन.