| Ana Sayfa  | Dersler | Ders Programı | Simülasyonlar  | Diğer | İletişim |

Kimyasal Reaksiyonlarda Hesaplamalar

Kimyasal reaksiyonlarda reaksiyona giren maddeler tamamen tükenirse bu maddelerin stokiyometrik oranda olduğunu söyleriz. Fakat çoğu zaman, tepkimeye giren türler birbirlerini tamamen tüketecek miktara sahip değillerdir. Reaksiyon sırasında tüm reaktifler tükenmeden önce reaktiflerden biri tükenebilir. Bu reaksiyonun sona ermesi demektir. Tükenmesiyle reaksiyonun sona ermesine neden olan bileşik sınırlayı reaktif olarak adlandırılır. Soru 1 : 23.5 g C2H6 95.4 g Oksijen bulunan kapalı bir kapta yakılıyor. Sınırlayıcı reaktifi ve kaptaki herbir bileşiğin ne kadar olduğunu hesaplayınız (C2H6 = 30.0 akb, O = 16 akb). Yanıt 1 : Öncelikle reaksiyon denklemi yazılmalı ve denkleştirilmelidir. 2C2H6+7O2→ 4CO2+6H2O 23.5 g. C2H6 yı tüketecek O2 veya 94.5 g. O2 i tüketecek C2H6 miktarı hesaplanarak hangi türün sınırlayıcı olduğu belirlenebilir. Örnekte 23.5 g. C2H6 yı tüketecek O2 miktarını hesaplayalım. mO2=(23.5 g. C2H6)(30.0 g. C2H61.0 mol C2H6)(7.0 mol O22.0 mol C2H6)(32.0 g. O21.0 mol O2)=87.7 g. O2  Görüldüğü gibi 23.5 g. C2H6 için 87.73 g O2 yeterlidir. Bu nedenle sınırlayıcı reaktif C2H6 olup O2 den artacaktır. Kapta kalacak olan O2 miktarı mO2=94.5 g. O2−87.7 g. O2=6.8 g. O2 Sınırlayıcı reaktif C2H6 olduğundan oluşacak CO2 ve H2O miktarları kaptaki C2H6 kullanılarak hesaplanmalıdır. mCO2=(23.5 g. C2H6)(30.0 g. C2H61.0 mol C2H6)(4.0 mol CO22.0 mol C2H6)(44.0 g. CO21.0 mol CO2)=68.9 g. CO2  mH2O=(23.5 g. C2H6)(30.0 g. C2H61.0 mol C2H6)(6.0 mol H2O2.0 mol C2H6)(18.0 g. H2O1.0 mol H2O)=42.3 g. H2O  olarak hesaplanabilir. Bazı reaksiyonlarda ise reakiyona giren maddelerde safsızlık bulunabilir. Hesaplamalar sırasında buna dikkat edilmelidir. Soru 2 : İçerisinde % 18 oranında halkoprit (CuFeS2) minerali bulunan bakır filizinden saf bakır elde edilirken işlemler sıranda bakırın %10 kaybedilmektedir. Buna göre 1.0 ton filizden ne kadar bakır elde edilebilir (Cu : 63.54 akb. Fe : 55.85 akb S : 32.066). Yanıt 2 : Halkopiritin mol tartısını hesaplayalım. mCuFeS2=1×(63.54 akb)+1×(55.85 akb)+2×(32.066 akb)=183.522akb mCu=(1.0 ton filiz )(100 ton filiz18 ton CuFeS2)(63.54 ton Cu183.52 ton CuFeS2)(100 ton Cu90.0 ton Cu)=0.0561 ton Cu=56.1 kg Cu  1 ton filizden 56.1 kg bakır elde edilebilecektir. Bazen ise beklenen miktara göre daha az ürün ele geçebilir. Reaksiyondan beklenen verime teorik verim denir. Reaksiyonun beklenen verimle gerçekleşmemesinin nedeni; Reaktiflerin tam olarak reaksiyona girmemesi, Reaktiflerin istenen tepkimeler dışında tepkime vermesi sonucu yan ürünler meydana getirmesi, Beklenen ürünün farklı tepkimeler vererek başka ürünlere dönüşmesi, Kurutma, saflaştırma v.b. nedenlerle elde edilen ürünün bir kısmı kaybolması olabilir. Reaksiyonun yüzde verimi ise Yüzde Verim = TeorikVerim Gerçek Verim×100 eşitliğinden belirlenebilir. Soru 3 : Asitli ortamda etil alkolün aşırısının bulunduğu ortama %99 luk 10 mL CH3COOH katılarak 12.5 g CH3COOC2H5 elde ediliyor. Reaksiyonun % verimini hesaplayınız (dCH3COOH =1.05 g/cm-3), C : 12.0 akb., H : 1.0 akb, O : 16.0 akb.). Yanıt 3 : Öncelikle reaksiyon denklemini yazalım. CH3COOH+C2H5OH→ CH3COOC2H5+H2O mCH3COOH=2×(12.0 akb)+4×(1.0 akb)+2×(16.0 akb)=60akb mCH3COOC2H5=4×(12.0 akb)+8×(1.0 akb)+2×(16.0 akb)=88akb Reaksiyonun teorik verimi aşağıdaki şekilde hesaplanabilir. mCH3COOC2H5=(10.0 mL CH3COOH)(1.0 mL CH3COOH1.05 g. CH3COOH)(99 g. CH3COOH100 g. CH3COOH)(60.0 g. CH3COOH88.0 akb CH3COOC2H5)=15.25 g. CH3COOC2H5  teorik olarak 15.25 g. CH3COOC2H5 elde edilmesi gerekirdi. Bir nedenle 12.5 g. CH3COOC2H5 elde edilmiştir. Bu nedenle yüzde verim Yüzde Verim = TeorikVerim Gerçek Verim×100 Yüzde Verim = 12.5 g. 15.25g.×100= olarak bulunur.