Hóa học chuyên sâu: năng suất phần trăm so sánh sản phẩm thu hồi được và sản phẩm có thể tạo thành
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| actual yield/ˈæktʃuːəl jiːld/ | hiệu suất thực tế |
| percentage yield/pəˈsentɪdʒ jiːld/ | hiệu suất phần trăm |
Điều gì có thể giải thích quan sát này?
- Một phép tính dự đoán thu được 10 g sản phẩm, nhưng thực tế chỉ thu hồi được 8 g sản phẩm khô. Khối lượng thu hồi bị thiếu không chứng minh rằng các nguyên tử đã bị phá hủy.
- Bắt đầu bằng một dự đoán. Nêu rõ các đại lượng hoặc đặc điểm bạn sẽ so sánh, sau đó quyết định bằng chứng nào có thể phân biệt hai lời giải thích.
Xây dựng mô hình
- Hiệu suất thực tế là lượng sản phẩm mong muốn thu được. Hiệu suất lý thuyết là giá trị tối đa dự đoán từ phép tính phản ứng dưới các điều kiện nêu rõ. Hiệu suất phần trăm bằng khối lượng sản phẩm thực tế chia cho khối lượng sản phẩm lý thuyết, nhân với 100. Khi khối lượng lý thuyết đã cho, phép tính này thuộc nội dung Hóa học cả hai tầng; việc suy ra khối lượng lý thuyết đó từ các chất tham gia và phương trình là riêng cấp độ cao.
- Hiệu suất thực tế: Lượng sản phẩm mong muốn thu được; Hiệu suất phần trăm: Lấy hiệu suất thực tế chia cho hiệu suất lý thuyết, rồi nhân với 100.
Điều gì có thể làm giảm năng suất thu hồi mà không phá hủy nguyên tử?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Sản phẩm còn lại trong dung dịch, tổn thất khi chuyển và phản ứng không hoàn toàn đều làm giảm khối lượng thu hồi trong khi mọi nguyên tử vẫn tồn tại ở nơi khác. Nguyên tử không bao giờ biến mất, và phương trình cân bằng luôn bảo toàn chúng.
Ghép mỗi thuật ngữ kỹ thuật với ý nghĩa chính xác của nó.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Sử dụng các định nghĩa để phân biệt các đại lượng và quá trình liên quan.
Chọn bằng chứng có thể kiểm chứng
- Hiệu suất thu hồi có thể thấp hơn mức tối đa vì phản ứng thuận nghịch không diễn ra hoàn toàn, sản phẩm bị mất trong quá trình tách chiết, hoặc chất tham gia trải qua phản ứng phụ. Một số nguyên tử có thể còn sót lại trong chất tham gia hoặc đi vào sản phẩm không mong muốn; một số sản phẩm mong muốn có thể vẫn còn hòa tan hoặc bám trên thiết bị. Nguyên tắc bảo vệ áp dụng cho tất cả các nguyên tử và chất, trong khi hiệu suất chỉ quan tâm đến sản phẩm mong muốn được thu hồi.
- Ghi nhận khối lượng sản phẩm khô thay vì bao gồm dung môi giữ lại hoặc vật liệu không liên quan. Viết giá trị thực tế và lý thuyết cùng một đơn vị trước khi thực hiện phép chia. Kiểm tra giải pháp đề xuất dựa trên phương pháp: tổn thất khi chuyển, kết tinh không hoàn toàn hoặc chuyển đổi thuận nghịch là những nguyên nhân khác nhau và cần bằng chứng khác nhau. Các quá trình tách chiết được giám sát tại trường vẫn là nhiệm vụ thực tế; đánh giá viết này hỗ trợ chúng chứ không thay thế chúng.
Hai thói quen nào sau đây giúp việc nghiên cứu hoặc mô hình trong trường hợp này trở nên thuyết phục hơn?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Việc nêu rõ các điều kiện và giả thiết giúp người khác lặp lại công việc chính xác, và ghi lại bằng chứng hỗ trợ giúp họ kiểm tra kết luận. Giấu đi các kết quả mâu thuẫn sẽ loại bỏ bằng chứng có thể thách thức một kết luận sai, và một phép đo lường không thể khẳng định một tuyên bố rộng hơn.
Làm việc từ các đại lượng đã biết
- Nêu các giá trị đã biết và đơn vị của chúng. Chọn công thức vì các giả thiết của nó phù hợp với trường hợp này, sau đó biến đổi trước khi thay số.
- Đã biết: khối lượng sản phẩm lý thuyết được cung cấp là 12.0 g và khối lượng thu hồi khô là 9.0 g. Hiệu suất phần trăm = 9.0/12.0×100=75%. Mức chênh lệch là 3.0 g sản phẩm mong muốn so với mức tối đa, không nhất thiết là 3.0 g chất rắn bị tràn. Không thể xác định duy nhất nguyên nhân chỉ từ hai giá trị khối lượng này.
Lượng lý thuyết được cung cấp là 20 g; sản phẩm khô thực tế thu được là 16 g. Tính phần trăm hiệu suất. Sử dụng cùng trình tự: đại lượng đã biết → mô hình → quan hệ → thay số → đơn vị và giải thích.
Năng suất lý thuyết được cung cấp là 20 g; sản phẩm khô thực tế là 16 g. Tính năng suất phần trăm.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Kết quả là 80 %. Đã biết: năng suất lý thuyết 20 g; thực tế 16 g. Sử dụng % năng suất = thực tế / lý thuyết x 100. Năng suất = 16/20 x 100 = 80%. Phần thiếu hụt là 4 g sản phẩm mong muốn chưa thu hồi, chứ không phải 4 g nguyên tử bị phá hủy.
Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó
- Chia giá trị thực tế cho giá trị lý thuyết, không làm ngược lại. Hiệu suất trên 100% cần kiểm tra xem sản phẩm có còn ẩm/không tinh khiết, dữ liệu khối lượng sai hoặc giả định sai; điều này không chứng minh thêm nguyên tử nào được tạo ra. Chất xúc tác có thể tăng tốc độ đạt kết quả mà không thay đổi giới hạn hóa học tối đa từ chất phản ứng giới hạn cố định.
- Quay trở lại quan sát ban đầu. Giải thích kết quả hỗ trợ điều gì, những điều kiện nào mà nó giả định, và một cách để kiểm chứng một giải thích cạnh tranh.
Hiệu suất 75% có nghĩa là 25% nguyên tử ban đầu đã bị phá hủy. Khẳng định này sai: Hiệu suất so sánh sản phẩm thu hồi được với tối đa lý thuyết; hiệu suất 75% có nghĩa là một phần tư sản phẩm không được thu hồi - bị mất trong quá trình chuyển, nằm lại trong dung dịch hoặc chưa phản ứng. Tất cả nguyên tử vẫn tồn tại.
Chỉ trong Hóa học: phần trăm hiệu suất so sánh sản phẩm thu hồi được và sản phẩm có thể tạo ra: Lượng thu hồi có thể thấp hơn mức tối đa vì phản ứng thuận nghịch không diễn biến hoàn toàn, sản phẩm bị mất trong quá trình tách chiết, hoặc chất phản ứng tham gia phản ứng phụ. Một số nguyên tử có thể còn sót trong chất phản ứng hoặc đi vào sản phẩm không mong muốn; một số sản phẩm mong muốn có thể còn hòa tan hoặc bám trên thiết bị. Nguyên tắc bảo tồn áp dụng cho tất cả nguyên tử và chất, trong khi hiệu suất chỉ quan tâm đến sản phẩm mong muốn thu hồi được.
Năng suất 75% nghĩa là 25% số nguyên tử ban đầu đã bị phá hủy.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Năng suất so sánh sản phẩm thu hồi với tối đa lý thuyết; một năng suất 75% nghĩa là một phần tư sản phẩm không được thu hồi - bị mất trong quá trình chuyển, còn sót lại trong dung dịch hoặc chưa phản ứng. Tất cả các nguyên tử vẫn tồn tại.
Lượng sản phẩm mong muốn thu được: viết thuật ngữ kỹ thuật.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
hiệu suất thực tế có nghĩa là Lượng sản phẩm mong muốn thu được.