Išeigos skaičiavimas

Teorija Formulės Uždavinių sprendimo pavyzdžiai Uždaviniai savarankiškam darbui

Teorija

Laboratorijoje arba pramonėje gaminant įvairias medžiagas, jų masės neatitinka pagal reakcijos lygtį apskaičiuotoms medžiagų masėms.

Teorinė išeiga – tai pagal reakcijos lygtį apskaičiuota medžiagų masė arba tūris.

Faktinė išeiga – tai realiai gautos medžiagos masė arba tūris.

Santykinė išeiga – tai faktinės ir teorinės išeigos santykis.

Formulė, kurią taikome spręsdami šios dalies uždavinius:

Išeiga = faktinė išeiga / teorinė išeiga * 100 %

Pastaba: Primename masės dalies formulę:

w(A) = m(A) : m(t) x 100 %

Naudojant išeigos formulę, faktinė ir teorinė išeigos turi būti išreikštos vienodais vienetais (moliais, tūrio arba masės vienetais).

w(s.i.) = n_f : n_t x 100 %; w(s.i.) = v_f
: v_t x 100 %; w(s*.i.) = m_f: m_t x 100 %

Formulės

Uždavinių sprendimo pavyzdžiai

Uždavinys 1

Reaguojant 65 g cinko Zn su deguonimi O₂, susidarė 70 g cinko oksido ZnO. Kokia šios reakcijos išeiga? 2 Zn + O₂ → 2 ZnO
Duota: m(Zn) = 65 g m(ZnO) = 70 g Rasti:w(s.i.) Formulė: w(s.i.) = n_f : n_t x 100 %

Sprendimas:

Randame Zn molių skaičių:

n = m : M; M(Zn) = 65 g/mol; n(Zn) = 65 g : 65 g/mol = 1 mol
Skaičiuojame, kiek teoriškai molių ZnO gali susidaryti:

Pagal reakcijos lygtį: 2 mol Zn – 2 mol ZnO
Pagal uždavinio sąlygą: 1 mol Zn – x mol ZnO
x = 2 mol x 1 mol : 2 mol = 1 mol
Randame ZnO molių masę:

M(ZnO) = 65 + 16 = 81 g/mol
m(ZnO) = 81 g/mol x 1 mol = 81 g
Randame cinko oksido santykinę išeigą:

w(s.i.) = 70g : 81 x 100 % = 86,4 %

Atsakymas:santykinė išeiga – 86,4 % ZnO

Uždavinys 2

Kokios masės sieros S reikės reakcijai su cinku Zn 24,25 g ZnS cinko sulfido gauti, jei reakcijos išeiga 70 %?

Zn + S → ZnS

Duota: m(ZnS) = 24,25 g

W(s.i.)(ZnS) = 70 %

Rasti: m(S)

Formulė: m_t = m_f : w(s.i.) x 100 %

n = m : M

m = n x M

Sprendimas:

Randame teorinę ZnS išeigą:

m_t(ZnS) = 24,25 g : 70 % x 100 % = 34,64 g
Randame ZnS molių skaičių:

M(ZnS) = 97 g/mol
n = m : M; n(ZnS) = 34,64 g : 97 g/mol = 0,36 mol
Randame sieros molių skaičių:

1 mol S – 1 mol ZnS
x mol – 0,36 mol ZnS
x = 1 mol x 0,36 mol : 1 mol = 0,36 mol
Randame sieros masę:

M(S) = 32 g/mol; m = n x M; m(s) = 32 g/mol x 0,36 mol = 11,52 g

Atsakymas: reiks – 11,52 g S

Uždavinys 3

Kiek gramų natrio chlorido NaCl susidarys reakcijoje, kurioje dalyvavo 34,5 g natrio Na? Reakcijos išeiga 80 %.

2 Na + Cl₂ → 2NaCl

Duota: m(Na) = 34,5 g

w(s.i.)(NaCl) = 80 %

Rasti: m_f (NaCl)

Formulės: n = m : M ;

m = n x M

m_f = w(s.i.) : 100 % x m_t

Sprendimas:

1. Randame natrio molių skaičių:

n = m : M ; n(Na) = 34,5 g : 23 g/mol = 1,5 mol

2. Nustatome natrio chlorido molių skaičių:

Pagal reakcijos lygtį: 2 mol Na – 2 mol NaCl
Pagal uždavinio sąlygą: 1,5 mol Na – x mol NaCl
x = 2 mol x 1,5 mol : 2 mol = 1,5 mol

3. Randame teorinę masę NaCl:

M(NaCl) = 58,5 g/mol
m(NaCl) = 1,5 mol x 58,5 g/mol = 87,75 g

4. Randame faktinę masę NaCl:

m_f(NaCl) = 80 % : 100 % x 87,75 g = 70,2 g

Atsakymas: 70,2 g NaCl

Uždaviniai savarankiškam darbui

1. 67,5 l azoto N₂ reagavo su deguonimi O₂. Reakcijos metu susidarė 60 l azoto dioksido. Kokia reakcijos išeiga?

Atsakymas

2. Kaitinant 1,25 mol kalcio karbonato CaCO₃ susidarė 46 g kalcio oksido. Kokia reakcijos išeiga?

Atsakymas

3. 27 g aliuminio jungėsi su 0,75 mol deguonies O₂. Reakcijos metu susidarė 46 g aliuminio oksido Al₂O₃. Kokia jos išeiga?

Atsakymas

4. Kokia masė natrio reaguos su pertekliumi vandens? Reakcijos metu susidarė 100 g natrio šarmo NaOH. Šios reakcijos išeiga 90%.

Atsakymas

5. Sintetinant anglies dioksidą CO₂ iš anglies monoksido CO ir deguonies O₂, gauta 50 dm³ anglies dioksido CO₂. Koks tūris CO sunaudotas, jei reakcijos išeiga 80%?

Atsakymas

6. Nuosekliai vykdant reakcijas: sierą jungiant su deguonimi, o jos produktą su natrio šarmu NaOH, gauta 100,8 g natrio sulfito Na₂SO₃. Kiek deguonies buvo sunaudota, jei reakcijos išeiga 75%?

Atsakymas

7. Pusė litro natrio sulfato tirpalo Na₂SO₄, kurio koncentracija 2 mol/l, sumaišyta su reikiamu kiekiu bario chlorido. Kiek gramų nuosėdų susidarys, jei reakcijos išeiga 90 %?

Atsakymas

8. Reagavo druskos rūgštis HCl su 4,4 g geležies sulfido FeS. Koks tūris vandenilio sulfido H₂S išsiskyrė šioje reakcijoje, jei jos išeiga 85 %?

Atsakymas

9. Sieros rūgšties gamyba vyksta pagal tokią schemą: S →SO₂ →SO₃ →H₂SO₄
Kiek sieros rūgšties galima gauti iš 32 t sieros, jei reakcijos išeiga 95 %?

Atsakymas

10. Koks tūris amoniako NH₃ išsiskirs n.s. reakcijoje dalyvaujant 14 l azoto N₂? Šios reakcijos nuostolis 30 %.

Atsakymas