Почему полученная масса отличается от расчётной?

Опорная карта

Схема модели

Только бумага, калькулятор и готовые данные. Не проводите реакции, не получайте газы, не нагревайте вещества и не смешивайте бытовую химию.

Ситуация и вопрос

По расчёту можно получить 5,85 г NaCl, а в готовом отчёте указано 4,68 г чистого сухого NaCl. Куда делись остальные 1,17 г? Можно ли из этих двух чисел установить одну точную причину? Это анализ чужих данных, а не задание проводить синтез.

Новые слова без пропусков

Теоретический выход задаёт максимум продукта по выбранной реакции и ограничивающему реагенту. Фактический выход — полученное количество выбранного продукта, определённое измерением с учётом его чистоты. Процентный выход η = m(факт)/m(теория)×100% для одного и того же продукта. Можно сравнивать и количества вещества, если основания согласованы.

Предскажите

Предскажите выход для половины теоретической массы. Должен ли выход 80% означать, что ровно 20% исходного вещества не прореагировало? Перечислите другие возможные объяснения: потери при отделении, побочные реакции, неполное превращение, измерительная ошибка.

Исследуйте или разберите данные

Даны 5,85 г теоретически и 4,68 г фактически для чистого сухого NaCl. Делите массу продукта на массу того же продукта, а не на массу исходного Na₂CO₃. Отдельный отчёт содержит 6,20 г влажного остатка: его масса ещё не является массой чистого NaCl.

Разобранный пример

η = 4,68/5,85×100% = 80%. Два числа показывают выход, но не различают все причины потерь. Для влажного остатка 6,20/5,85×100%≈106%: это сигнал проверить воду, примеси, расчёт и измерение, а не доказательство получения вещества сверх корректного теоретического предела.

Где легко ошибиться

Ошибка: объяснить любой недостаток продукта одной только потерей массы «из мира». Вещество может остаться в растворе или перейти в другие продукты. Выход не равен чистоте: 80% выхода и 80% NaCl в смеси отвечают на разные вопросы.

Перенос в новый случай

Если теоретически ожидается 10,0 г продукта, а выход составляет 75%, сколько чистого продукта получено? В другом отчёте масса смеси 5,00 г, массовая доля целевого продукта 90%, теоретически 6,00 г: сначала найдите чистую массу, затем выход.

Ответ и проверка памяти

Проверка: 7,50 г в первом случае. Во втором m(продукта)=5,00×0,90=4,50 г, η=4,50/6,00×100%=75%. Подпишите, какая доля описывает чистоту, а какая — выход. Если данных о чистоте нет, не выдавайте массу смеси за доказанную массу продукта.

Задание

Теория 12 г, чистый продукт 9 г: выход? Смесь 10 г с 90% продукта при той же теории: выход?

Ответы

Когда вернуться

Закройте страницу и через 10 минут воспроизведите карту, определите термины своими словами и решите новый случай. Через сутки и через неделю повторите без подсказки. Если ошибка осталась, вернитесь к разобранному примеру и запишите, какой шаг был пропущен.

Источники и границы

• OpenStax: limiting reactants and yields

Как понять, какого реагента не хватит?

Дело о соли: как проверить всю цепочку расчёта?