Isi

• Melangkah
• Bagian 1 dari 2: Menentukan reagen pembatas
• Bagian 2 dari 2: Menentukan hasil teoretis

Hasil teoritis adalah istilah yang digunakan dalam kimia untuk jumlah maksimum zat yang diharapkan dari reaksi kimia. Anda mulai dengan menyeimbangkan persamaan reaksi dan menentukan reagen pembatas. Saat Anda mengukur jumlah reagen yang ingin Anda gunakan, Anda dapat menghitung jumlah zat yang diperoleh. Ini adalah hasil teoretis dari persamaan tersebut. Dalam eksperimen yang sebenarnya, Anda mungkin akan kehilangan sebagian, karena ini bukan eksperimen yang ideal.

Melangkah

Bagian 1 dari 2: Menentukan reagen pembatas

1. Mulailah dengan reaksi kesetimbangan. Persamaan reaksi mirip dengan resep. Ini menunjukkan reagen mana (di sebelah kiri) yang bereaksi satu sama lain untuk membentuk produk (di sebelah kanan). Reaksi kesetimbangan akan memiliki jumlah atom yang sama di sisi kiri persamaan (sebagai reaktan) seperti di sisi kanan (dalam bentuk produk).
   • Misalnya, kita memiliki persamaan sederhana ${ displaystyle H_ {2} + O_ {2}}$Hitung massa molar setiap reaksi. Dengan menggunakan tabel periodik atau buku referensi lainnya, carilah massa molar setiap atom di setiap komposisi. Jumlahkan keduanya untuk mencari massa molar setiap senyawa reagen. Lakukan ini untuk satu molekul senyawa. Perhatikan kembali persamaan konversi oksigen dan glukosa menjadi karbondioksida dan air: ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Ubah jumlah setiap reagen dari gram menjadi mol. Untuk percobaan nyata, massa setiap reagen yang Anda gunakan dalam gram akan diketahui. Bagilah nilai ini dengan massa molar zat tersebut untuk dikonversi menjadi jumlah mol.
     • Misalnya, Anda mulai dengan 40 gram oksigen dan 25 gram glukosa.
     • 40 g ${ displaystyle O_ {2}}$Tentukan rasio molar reagen. Mol adalah alat kalkulasi yang digunakan dalam kimia untuk menghitung molekul berdasarkan massanya. Dengan menentukan jumlah mol oksigen dan glukosa, Anda tahu berapa banyak molekul dari masing-masing molekul yang Anda gunakan untuk memulai. Untuk mencari rasio keduanya, bagilah jumlah mol satu reagen dengan jumlah mol reagen lainnya.
       • Dalam contoh berikut, Anda mulai dengan 1,25 mol oksigen dan 0,139 mol glukosa. Jadi perbandingan molekul oksigen dan glukosa adalah 1,25 / 0,139 = 9,0. Rasio ini berarti Anda memiliki molekul oksigen sembilan kali lebih banyak daripada glukosa.
     • Tentukan rasio ideal untuk reaksi tersebut. Lihatlah respon kesetimbangan. Koefisien untuk setiap molekul memberi tahu Anda rasio molekul yang Anda butuhkan agar reaksi terjadi. Jika Anda menggunakan persis rasio yang diberikan oleh rumus, kedua reagen harus digunakan secara sama.
       • Untuk reaksi ini reaktan diberikan sebagai ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Bandingkan rasio untuk mencari reagen pembatas. Dalam kebanyakan reaksi kimia, salah satu reagen akan digunakan lebih awal dari yang lain. Reagen yang digunakan pertama kali disebut reagen pembatas. Reagen pembatas ini menentukan berapa lama reaksi kimia dapat berlanjut dan hasil teoretis yang diharapkan. Bandingkan dua rasio yang Anda hitung untuk menentukan reagen pembatas:
         • Dalam contoh berikut, Anda mulai dengan oksigen sembilan kali lebih banyak dari glukosa, diukur dengan mol. Rumusnya memberi tahu Anda bahwa rasio ideal Anda adalah enam kali lebih banyak oksigen terhadap glukosa. Jadi, Anda membutuhkan lebih banyak oksigen daripada glukosa. Jadi reagen lain, glukosa dalam kasus ini, adalah reagen pembatas.

Bagian 2 dari 2: Menentukan hasil teoretis

1. Lihat tanggapan untuk menemukan produk yang Anda inginkan. Ruas kanan persamaan kimia menunjukkan produk yang dihasilkan oleh reaksi tersebut. Ketika reaksi seimbang, koefisien setiap produk menunjukkan berapa banyak dari setiap rasio molekul yang dapat Anda harapkan. Setiap produk memiliki hasil teoritis, atau jumlah produk yang Anda harapkan ketika reaksi selesai sepenuhnya.
   • Melanjutkan contoh di atas, Anda menganalisis tanggapannya ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Catat jumlah mol reagen pembatas Anda. Anda harus selalu membandingkan jumlah mol reagen pembatas dengan jumlah mol produk. Jika Anda mencoba membandingkan massa masing-masing, Anda tidak akan mendapatkan hasil yang benar.
     • Dalam contoh di atas, glukosa adalah reagen pembatas. Menurut perhitungan massa molar, 25 g glukosa pertama sama dengan 0,139 mol glukosa.
   • Bandingkan rasio antara molekul dalam produk dan reagen. Kembali ke reaksi kesetimbangan. Bagilah jumlah molekul produk yang Anda inginkan dengan jumlah molekul pereaksi pembatas Anda.
     • Reaksi kesetimbangan untuk contoh ini adalah ${ displaystyle 6O_ {2} + C_ {6} H_ {12} O_ {6}}$Kalikan rasio ini dengan jumlah mol reagen pembatas. Jawabannya adalah hasil teoritis, dalam mol, dari produk yang diinginkan.
       • Dalam contoh ini, 25 g glukosa sama dengan 0,139 mol glukosa. Rasio karbondioksida dan glukosa adalah 6: 1. Anda berharap dapat menghasilkan enam kali lebih banyak mol karbon dioksida dari jumlah mol glukosa yang Anda gunakan.
       • Hasil teoritis karbon dioksida adalah (0,139 mol glukosa) x (6 mol karbon dioksida / mol glukosa) = 0,834 mol karbon dioksida.
     • Ubah hasilnya menjadi gram. Ini adalah kebalikan dari langkah sebelumnya dalam menghitung jumlah mol atau jumlah reagen. Jika Anda mengetahui jumlah mol yang diharapkan, kalikan dengan massa molar produk untuk mencari hasil teoretis dalam gram.
       • Contoh berikut adalah massa molar CO₂ sekitar 44 g / mol. (Massa molar karbon ~ 12 g / mol dan oksigen ~ 16 g / mol, jadi totalnya adalah 12 + 16 + 16 = 44).
       • Kalikan 0,834 mol CO₂ x 44 g / mol CO₂ = ~ 36,7 gram. Hasil teoritis dari percobaan ini adalah 36,7 gram CO₂.
     • Ulangi penghitungan untuk produk lain, jika diinginkan. Dalam banyak percobaan, Anda mungkin hanya tertarik pada hasil dari produk tertentu. Jika Anda ingin mengetahui hasil teoretis dari kedua produk tersebut, yang harus Anda lakukan hanyalah mengulangi prosesnya.
       • Dalam contoh ini, air adalah produk kedua ${ displaystyle H_ {2} O}$. Menurut reaksi kesetimbangan, Anda dapat mengharapkan enam molekul air dari satu molekul glukosa. Ini adalah perbandingan 6: 1. Jadi 0,139 mol glukosa akan menghasilkan 0,834 mol air.
       • Kalikan jumlah mol air dengan massa molar air. Massa molar adalah 2 + 16 = 18 g / mol. Dikalikan dengan hasil perkaliannya, hasilnya adalah 0,139 mol H.₂O x 18 g / mol H.₂O = ~ 2,50 gram. Hasil teoritis air pada percobaan ini adalah 2,50 gram.