Објашњавамо шта је производ у хемији, процес којим се производ добија и како израчунати принос реакције.
Шта је производ у хемији?
У хемија и њених огранака, познат је као производ супстанце добијене након што дође до хемијске реакције.
У а хемијска реакција укључене су две или више супстанци (простих или сложених), тзв реактанти или реагенси, а који доприносе реакцији атомског или молекуларног материјала који ће бити измењен или модификован током реакције.
Када се хемијске везе реагенса, и генерисао или потрошио одређену квоту од Енергија када дође до реакције, имаћемо један или више производа на располагању.
Производи који се добијају из одређених врста реагенаса зависиће директно од услова у којима се хемијска реакција одвија и од природе реагенаса. Услови као што су температура или присуство катализатора (других супстанци које утичу на брзину реакције) су одлучујући у временске прилике потребно је да се произведе реакција.
Међутим, без обзира на разматрану хемијску реакцију и услове у којима се она одвија, количина од материја а енергија се мора сачувати, односно количина реактаната (атоми, молекуле, јони) та реакција мора бити једнака количини насталих производа, а енергија укључена на почетку реакције мора бити једнака енергији укљученој на крају реакције, без обзира да ли се та енергија троши или ослобађа у било којој од фаза реакције .
Веома је важно разумети да се током хемијске реакције количина материје и енергије у реактантима не ствара или уништава да би постали производи, већ се само трансформише у њих.
Принос реакције
На исти начин, (стварне) количине насталог производа обично никада нису идентичне онима које се теоријски разматрају, јер на то утичу специфична својства као што су чистоћа реагенса или секундарне реакције које се дешавају, као и услови околине у реакција се генерише, на пример, температура анд тхе влажност.
Стварне количине производа (оне добијене у пракси, а не као резултат теоријске калкулације) су мање од теоретских јер се, због горе наведених разлога, производ може изгубити у корацима пречишћавања након реакције, у секундарним реакцијама где ови производи интервенишу или у испаравањима ако су испарљиви.
Максимална количина производа која се може добити током хемијске реакције назива се теоријски принос. За израчунавање теоретског приноса потребно је знати ограничавајући реагенс у реакцији (реагенс који се први исцрпи током реакције).
Количина стварног производа која се добије у хемијској реакцији назива се процентуални принос.
У следећем примеру видећемо како израчунати теоретски принос и проценат приноса хемијске реакције, у којој ће се морати идентификовати ограничавајући реагенс.
Претпоставимо да имамо следећу реакцију где 2,80 г алуминијума реагује са 4,25 г дихлора:
Постоје различити методе да се идентификује ограничавајући реагенс и важно је разјаснити да ограничавајући реагенс није нужно реагенс који маса мора да покрене реакцију. Описаћемо две од ових метода:
Метод 1. Састоји се од израчунавања количине од кртице реактанти користећи стварне масе и моларне масе (зло) И М (Цл2) у овом случају) сваког реагенса. Затим се израчунава стварни моларни однос (количник између количина супстанци (молова)) између реактаната, односно коришћењем почетних маса. Овај стварни моларни однос се затим упоређује са стехиометријским односом реактаната у уравнотеженој једначини (израчунатим коришћењем стехиометријских коефицијената).
Види се да је реални однос већи од стехиометријског, па је алуминијум (чији се број молова налази у бројиоцу количника) у вишку и дихлор је ограничавајући реагенс.
Метод 2. У овој методи користимо дефиницију реакционог мола. Реакциони мол се добија када реагују стехиометријски коефицијенти избалансиране или прилагођене хемијске једначине. У реакцији коју анализирамо, 1 мол реакције се добија када 2 мола алуминијума реагују са 3 мола дихлора да би се добило 2 мола АлЦл3, што се може представити следећим једначинама:
На овај начин, реакција се дешава више пута што има више молова реакције. Реагенс са најмањом количином реакционих молова је ограничавајући фактор, пошто се са овим реагенсом реакција може десити мање пута.
Користећи молове реакције и молове реагенса, ограничавајући реагенс се може идентификовати на следећи начин:
Према овој методи, Цл2 је такође ограничавајући реагенс, јер генерише мање реакционих молова.
Када знамо да је дихлор ограничавајући реагенс, можемо израчунати теоретски принос као:
Затим претварамо молове из теоретског приноса у граме, користећи моларну масу АлЦл3 (М (АлЦл3)), а затим израчунајте проценат приноса:
Коначно, израчунава се проценат или стварни принос хемијске реакције:
А за пример који анализирамо то би било: