Hiệu suất là gì hóa học

Ví dụ :

Oxi phản ứng với glucozơ tạo thành cacbon đioxit và nước: 6O2+C2H12O6

Mỗi vế có 18 nguyên tử ôxi (O), 12 nguyên tử hiđro (H) và6 nguyên tử cacbon (C) ==> Phương trình đã cân bằng

Tìm tỷ lệ lý tưởng của phản ứng

Tìm khối lượng mol của mỗi nguyên tử trong hợp chất, sau đó cộng lại để có khối lượng mol của hợp chất, Tìm khối lượng mol cho một phân tử của hợp chất

Ví dụ, một phân tử ôxi (O2) có hai nguyên tử ôxi, Khối lượng mol của ôxi là 16 g/mol , 2 nguyên tử ôxi x 16 g/mol = 32 g/mol, khối lượng mol của phân tử (O2).

Ví dụ một chất phản ứng khác, glucozơ C6H12O6 có khối lượng mol là (6 nguyên tử O x 16 g O/mol) + (12 nguyên tử H x 1 g H/mol) + (6 nguyên tử C x 12 g C/mol)= 180 g/mol

• 40 gO2/ (32 g/mol) = 1,25 mol ôxi
• 25gO2C6H12O2 / (180 g/mol) = khoảng 0,139 mol glucozơ

Vế phải của phương trình hóa học là các sản phẩm được tạo thành từ phản ứng, mỗi sản phẩm đều có lượng lý thuyết, nghĩa là lượng sản phẩm bạn mong muốn thu được nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn

• Tiếp tục với ví dụ trên, bạn đang phân tích phản ứng 6O2+C6H12O6 , vế phải có hai sản phẩm là cacbon đioxit và nước, hãy tính lượng cacbon đioxit, CO2

Với 0,139 mol glucozơ và tỷ lệ của cacbon đioxit và glucozơ là 6, vậy thì lượng lý thuyết của cacbon đioxit là (6 mol cacbon đioxit / mol glucozơ) x (0,139 mol glucozơ) = 0,834 mol cacbon đioxit

Trở lại phương trình cân bằng, bạn lấy số phân tử chất phản ứng hết chia cho số phân tử sản phẩm mong muốn

• Tỷ lệ của cacbon đioxit và glucozơ là 6/1 = 6 , nói cách khác, phản ứng tạo ra 6 phân tử cacbon đioxit từ một phân tử glucozơ
• Phương trình cân bằng là6O2+C6H12O66CO2+6O2, có 6phân tử sản phẩm mong muốn là cacbon đioxitCO2 , Có 1phân tử chất phản ứng hết là glucozơ C6H12O6

Nhân số mol với khối lượng mol của hợp chất ta tìm được lượng lý thuyết theo gam( Đây là đơn vị thuận tiện để sử dụng trong các thí nghiệm)

• Ví dụ, khối lượng mol của CO2 là 44 g/mol (Khối lượng mol của ôxi là ~16 g/mol và cacbon là ~12 g/mol vậy tổng cộng là 12 + 16 + 16 = 44)
• Lấy 0,834 mol CO2x 44 g/mol CO2 = ~36,7 gam ==> vậy lượng lý thuyết của ví dụ này là 36,7 gam CO2

Hiệu suất phần trăm = (Lượng Thực Tế / Lượng Lý Thuyết ) *100

Trong đó :

• Lượng lý thuyết là lượng sản phẩm tối đa mà phản ứng thu được
• Lượng thực tế là lượng sản phẩm thực tế thu được, và được đo lường trực tiếp trên cân

Ví dụ, hiệu suất phần trăm là 50%, nghĩa là lượng sản phẩm thu được chỉ bằng 50% lượng lý thuyết.

• Giả sử lượng thực tế của sản phẩm CO2 là 29 gam

• Lượng thực tế là 29 gam trong khi lượng lý thuyết là 36,7 gam >> 29g/6,7 g = 0,79

Chuyển thành phần trăm bằng cách nhân với 100

Đây là hiệu suất phần trăm

• 0,79 x 100 = 79, vậy hiệu suất phần trăm của thí nghiệm này là 79%. Bạn tạo được 79% của lượng CO2tối đa theo lý thuyết.