Cứ thực hiện tính toán bình thường, dựa vào tác chất hay sản phẩm tùy ý, sau đó đối chiếu lượng ở đề bài cho xem giá trị nào lớn, giá trị nào nhỏ.. Hiệu suất = (giá trị nhỏ/giá trị lớn) [r]
(1)Cơng thức tính hiệu suất phản ứng hóa học
1 Cơng thức tính hiệu suất phản ứng hóa học ví dụ cụ thể
Cho phản ứng hóa học: A + B →C Hiệu suất phản ứng:
H = số mol pứ 100% / số mol ban đầu tính theo khối lượng:
H = khối lượng thu thực tế 100% / khối lượng thu tính theo phương trình
Lưu ý tính hiệu suất theo số mol chất thiếu (theo số mol nhỏ) Từ cơng thức tính được:
Abđ C A pu
0
n H
n = n =
10
nA ban đầu cần dùng:
C
Abđ
H n 100
n =
2 Cơng thức tính khối lượng chất tham gia có hiệu suất
Do hiệu suất phản ứng nhỏ 100%, nên lượng chất tham gia thực tế đem vào phản ứng phải nhiều để bù vào hao hụt Sau tính khối lượng chất tham gia theo phương trình phản ứng, ta có khối lượng chất tham gia có hiệu suất sau:
3 Cơng thức tính khối lượng sản phẩm có hiệu suất
lt
tt
H m 100
(2)Do hiệu suất phản ứng nhỏ 100%, nên lượng sản phẩm thực tế thu phải nhỏ nhiều hao hụt Sau khối lượng sản phẩm theo phương trình phản ứng, ta tính khối lượng sản phẩm có hiệu suất sau:
2 Ví dụ cụ thể:
Nung 0,1 mol CaCO3 thu 0,08 mol CaO Tính hiệu suất phản ứng hóa học xảy Trong có cách để giải tốn:
Cách 1:
CaCO3 → CaO + CO2 0,1 mol → 0,1 mol
Theo phản ứng ta có 0,1 mol CaCO3 tạo 0,1 mol CaO Tuy nhiên theo thực tế đo thu 0,08 mol CaO Như CaO lượng tính tốn theo phản ứng 0,1 (gọi khối lượng theo lý thuyết) lượng chắn thu 0,08 (gọi lượng thực tế) Hiệu suất phản ứng H(%) = (thực tế/lý thuyết) x 100 = (0,08/0,1) x100 = 80%
Cách 2:
CaCO3 → CaO + CO2 0,08 mol←0,08mol
Nhìn tỉ lệ mol phương trình thu 0,08 mol vôi sống CaO cần dùng 0,08 mol CaCO3 Tuy nhiên đề cho nung 0,1 mol CaCO3 Tóm lại CaCO3 lượng tính tốn theo phản ứng 0,08 (gọi lựong lý thuyết) lượng chắn cần phải có 0,1
lt
tt 100
m H
(3)(gọi lựong thực tế) Hiệu suất phản ứng H= lý thuyết/thực tế) x 100 = (0,08/0,1) x 100 = 80%
Vậy tóm lại tính hiệu xuất phản ứng cần xác định xem dựa vào tác chất hay sản phẩm để có cơng thức phù hợp để tính
+ Nếu dựa vào sản phẩm cơng thức: H = (thực tế/lý thuyết) x 100
+ Nếu dựa vào tác chất công thức: H = (lý thuyết/thực tế) x 100
Theo kinh nghiệm tơi với tập tính toán hiệu suất phản ứng, làm đừng để ý đến thực tế, lý thuyết Cứ thực tính tốn bình thường, dựa vào tác chất hay sản phẩm tùy ý, sau đối chiếu lượng đề cho xem giá trị lớn, giá trị nhỏ
Hiệu suất = (giá trị nhỏ/giá trị lớn) x 100 II Bài tập tính hiệu suất phản ứng
Bài tập 1: Tính khối lượng Na thể tích khí Cl2 cần dùng để điều chế 4,68 gam muối Clorua, hiệu suất phản ứng 80%
Lời Giải:
nNaCl = m NaCl/ M NaCl = 4,68/58,5 = 0,08 (mol) Phương trình hóa học:
2Na + Cl2 → 2NaCl
từ pt => số mol Na = 0,08*100/80 = 0,1 (mol) n Cl2 = (0,08*100)/2*80 = 0,05 (mol)
m Na = 0,1*23 = 2,3 (gam)
(4)Bài tập 2: Cho 19,5 gam Zn phản ứng với (l) clo thu 36,72 gam ZnCl2 Tính hiệu suất phản ứng?
Bài Giải
nZn = 19,5/65 = 0,3 (mol) n Cl2 = 7/22,4 = 0,3125 (mol) n ZnCl2 = 0,27 (mol)
Zn + Cl2 → ZnCl2
Ta thấy:
nCl2 > n Zn => so với Cl2 Zn chất thiếu, nên ta tính theo Zn Từ phương trình => n Zn phản ứng = n ZnCl2 = 0,27 (mol)
Hiệu suất phản ứng: H = số mol Zn phản ứng *100/số mol Zn ban đầu = 0,27 * 100/0,3 = 90%
Ví dụ 3: Nung 4,9 g KClO3 có xúc tác thu 2,5 g KCl khí oxi
a) Viết phương trình phản ứng
b) Tính hiệu suất phản ứng
Hướng tư duy:
Đề cho hai số liệu chất tham gia sản phẩm Do sản phẩm chất thu lượng chất tham gia khơng biết phản ứng có hết khơng nên tính toán ta dựa vào sản phẩm
Từ mKCl → tính nKCl → tính nKClO3 (theo phương trình) → tính mKClO3 (thực tế phản ứng)
Cịn m đề cho lượng lý thuyết => Tính H% theo công thức
Hướng dẫn giải tập
(5)2KClO3
o
t
2KCl + 3O2
2
0,034 0,034
Khối lượng KClO3 thực tế phả ứng:
mKClO3 = nKClO3.MKClO3 = 0,034.1225 = 4,165 gam
Hiệu suất phản ứng:
H = 4,165/4,9.100% = 85%
Ví dụ 4. Để điều chế 8,775 g muối natri clorua (NaCl) cần gam natri lít clo (đktc), biết H = 75%
Hướng dẫn giải tập
nNaCl = 0,15 mol
2Na + Cl2
o
t
2NaCl
2
0,15 0,075 0,15
Khối lượng Na thể tích khí clo theo lý thuyết:
mNa lý thuyết = nNa.MNa = 0,15.23 = 3,45 (gam)
VCl2 = nCl2.22,4 = 0,075.22,4 = 1,68 lít
Khi có H = 75%, khối lượng Na thể tích khí clo thực tế là:
3, 45.100 4,5 75
Na
m gam
2
1,68.100
2, 24 75
Cl
V lit
(6)Câu Nung 4,9 gam KClO3 có xúc tác thu 2,5 gam KCl chất khí
a) Viết phương trình phản ứng b) Tính hiệu suất phản ứng?
Câu Để điều chế 11,7 gam muối Natri clorua (NaCl) cần số gam Natri là? Biết hiệu suất 75%
Câu 280kg đá vôi chứa 25% tập chất điều chế kg vôi sống, nếu hiệu suất phản ứng 80%
Câu Cho 21,75 gam MnO2 có lẫn tạp chất Phản ứng với lượng dư dung dịch HCl với
hiệu suất 100% Sau phản ứng thu 2,24 lít khí Cl2 (đktc) Tính phần trăm khối lượng
MnO2 hỗn hợp ban đầu?
Câu Đốt cháy 1,7 gam NH3 bình đựng khí oxi, thể tích khí N2 (đktc) thu bao
nhiêu? Biết hiệu suất phản ứng đat 80%
Câu Khối lượng este metylmetacrylat thu đun nóng 215 gam axit metacry lic với 100g ancol metylic, giả thiết hiệu suất phản ứng este hóa đạt 70%
Câu Tính khối lượng glucozo cần dùng để lên men thu 200 lít C2H5OH 30oC (D =
0,8 gam/ml), biết hiệu suất lên men đạt 96%
Câu Từ quặng pirit (chứa 585 FeS2 khối lượng, phần lại tập chất trơ)
điều chế dung dịch H2SO4 98%, hiệu suất chung có trình điều
chế 70%