Level cao hơn, Hóa học chuyên sâu: đầu tiên hãy suy ra năng suất lý thuyết
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| theoretical yield/θɪəˈretɪkl jiːld/ | hiệu suất lý thuyết |
| complete conversion/kəmˈpliːt kənˈvɜːʃn/ | sự chuyển hóa hoàn toàn |
Điều gì có thể giải thích quan sát này?
- Level Cao: Nếu đề bài chỉ cung cấp khối lượng chất phản ứng và sản phẩm thu hồi được, sẽ có một bước bổ sung trước khi tính hiệu suất: xác định khối lượng sản phẩm lý thuyết từ phương trình hóa học.
- 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
- Chuyển đổi khối lượng chất phản ứng giới hạn đã cho thành số mol, sử dụng tỉ lệ hệ số cân bằng và nhân với khối lượng mol của sản phẩm. Kết quả là hiệu suất lý thuyết dưới sự chuyển hóa hoàn toàn với đủ các chất phản ứng khác. Sau đó dùng công thức (thực tế/lý thuyết)×100 để tính phần trăm hiệu suất. Việc suy luận khối lượng này chỉ dành cho Level Cao, trong khi chia hai khối lượng sản phẩm đã cho là dạng bài tập phổ thông chỉ trong Hóa học.
- hiệu suất lý thuyết: Lượng sản phẩm mong muốn tối đa dự đoán bởi mô hình phản ứng đã cho; sự chuyển hóa hoàn toàn: Mô hình đã cho trong đó chất phản ứng giới hạn liên quan được chuyển hóa hết theo phương trình.
Đối với tỉ lệ mol 1:1, cần phải làm gì sau khi tìm được số mol sản phẩm?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Số mol sản phẩm phải được chuyển đổi trở lại thành khối lượng sử dụng khối lượng mol CHÍNH của SẢN PHẨM. Giữ nguyên khối lượng chất phản ứng sẽ bỏ qua các nguyên tử đã nhận thêm hoặc mất đi, và nhân với số lượng nguyên tử thì vô nghĩa về mặt kích thước.
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
- Với CaCO₃ → CaO + CO₂, tỉ lệ số mol CaCO₃:CaO là 1:1. Khối lượng mol đã cho lần lượt là 100 và 56 $\dfrac{\text{g}}{\text{mol}}$. Mẫu CaCO₃ khối lượng 10.0 g chứa 0.100 mol và có thể tạo ra 0.100 mol CaO, khối lượng 5.60 g. Phần 4.40 g còn lại là carbon dioxide lý thuyết, nên khối lượng cặn sau phản ứng thấp hơn khối lượng cacbonat ban đầu ngay cả khi chuyển hóa hoàn toàn.
- Ghi rõ khối lượng lý thuyết và thực tế. Nêu độ tinh khiết mẫu và chỉ ra chất nào là chất phản ứng giới hạn nếu liên quan. Sử dụng giá trị trung gian chưa làm tròn khi nhân tỉ lệ. Kiểm tra tổng khối lượng sản phẩm so với khối lượng chất phản ứng đối với phản ứng phân hủy không có chất phản ứng bổ sung. Đối với thí nghiệm thực tế tại trường, tuân thủ quy trình nung và xử lý được phê duyệt; việc tính toán đơn lẻ không xác định được độ tinh khiết hay sự hoàn tất phản ứng.
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: 10.0 g CaCO₃ thuần túy về mặt lý thuyết tạo ra 5.60 g CaO. Nếu thu hồi được 4.48 g CaO khô, hiệu suất=4.48/5.60×100=80.0%. Chia 4.48 cho 10.0 thay vào đó sẽ so sánh các chất khác nhau và sai lầm đưa ra kết quả là 44.8%. Sự thu hồi phải được so sánh với khối lượng khả thi của cùng một sản phẩm mong muốn.
CaCO₃ → CaO + CO₂ có khối lượng mol lần lượt là 100 và 56 $\dfrac{\text{g}}{\text{mol}}$ đối với CaCO₃ và CaO. Tìm khối lượng CaO theo lý thuyết từ 25 g CaCO₃ tinh khiết. Sử dụng cùng trình tự: đại lượng đã biết → mô hình → hệ thức → thế số → đơn vị và diễn giải.
CaCO₃ → CaO + CO₂ có khối lượng mol lần lượt là 100 và 56 g/mol đối với CaCO₃ và CaO. Tìm khối lượng CaO lý thuyết từ 25 g CaCO₃ tinh khiết.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Kết quả là 14 g. Đã biết: 25 g CaCO3; khối lượng mol 100 (CaCO3) và 56 (CaO) g/mol; tỷ lệ 1:1. Số lượng = 25/100 = 0.25 mol, nên CaO = 0.25 mol. Khối lượng CaO lý thuyết = 0.25 x 56 = 14 g.
Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó
- Cặn rắn ít hơn không đồng nghĩa với hiệu suất thấp khi sản phẩm khí là sản phẩm dự kiến. Chất đầu vào không tinh khiết làm thay đổi khối lượng chất phản ứng khả dụng. Không dùng khối lượng sản phẩm thực tế để tính lượng lý thuyết rồi khẳng định kết quả hiệu suất độc lập.
- 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 luôn là khối lượng sản phẩm thực tế chia cho khối lượng ban đầu của bất kỳ chất tham gia nào. Khẳng định này sai: Hiệu suất chia sản phẩm thực tế cho SẢN PHẨM LÝ THUYẾT - tối đa mà chất giới hạn có thể tạo ra. Khối lượng bắt đầu của một chất tham gia là một đại lượng khác so với khối lượng lý thuyết của sản phẩm; việc nhầm lẫn chúng sẽ làm sai lệch mọi giá trị hiệu suất.
Cấp cao, Chỉ Hóa học: trước hết hãy suy ra năng suất theo lý thuyết: Đối với CaCO₃ → CaO + CO₂, tỉ lệ lượng mol CaCO₃:CaO là 1:1. Khối lượng mol được cung cấp là 100 và 56 $\dfrac{\text{g}}{\text{mol}}$. Một mẫu CaCO₃ mass 10.0 g chứa 0.100 mol và có thể tạo ra 0.100 mol CaO, khối lượng 5.60 g. Phần còn lại 4.40 g là cacbon đioxyd theo lý thuyết, do đó khối lượng sản phẩm-cặn thấp hơn khối lượng cacbonat ban đầu ngay cả khi chuyển hóa hoàn toàn.
Hiệu suất luôn bằng khối lượng sản phẩm thực tế chia cho khối lượng ban đầu của bất kỳ chất phản ứng nào.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Năng suất chia sản phẩm thực tế cho SẢN PHẨM LÝ THUYẾT - tối đa mà chất phản ứng giới hạn có thể tạo ra. Khối lượng ban đầu của một chất phản ứng là một đại lượng khác với khối lượng lý thuyết của sản phẩm; nhầm lẫn giữa chúng sẽ làm sai lệch mọi con số năng suất.
Lượng sản phẩm mong muốn tối đa dự đoán bởi mô hình phản ứng đã nêu: viết thuật ngữ kỹ thuật.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
hiệu suất lý thuyết có nghĩa là Lượng sản phẩm mong muốn tối đa dự đoán bởi mô hình phản ứng đã nêu.