Utbyte
Kortsvarsfrågor
Videogenomgång: Utbyte
-
Fråga
Vad menas med "teoretiskt utbyte" i en kemisk reaktion?Svar
Det teoretiska utbytet är den maximala mängd produkt som kan bildas enligt reaktionsformeln (förutsatt att all begränsande reaktant reagerar fullständigt). -
Fråga
Vid en laboration framställde en elev 4,5 g av ett ämne. Enligt de stökiometriska beräkningarna borde det ha bildats 6,0 g. Beräkna utbytet i procent.Svar
75 %Lösning
\[\text{utbyte} = \frac {\text{faktiskt utbyte}}{\text{teoretiskt utbyte}} = \frac {4,5\mathrm{g}}{6,0\mathrm{g}} = 0,75 = 75 \%\] -
Fråga
Varför är det viktigt att veta vilken reaktant som är begränsande när man ska beräkna det teoretiska utbytet?Svar
Eftersom det är den begränsande reaktanten som bestämmer hur mycket produkt som maximalt kan bildas. När den tar slut stannar reaktionen. -
Fråga
Vid förbränning av 10,0 g magnesium i överskott av syre bildades 14,2 g magnesiumoxid (MgO). Det teoretiska utbytet är 16,6 g. Vad blev det procentuella utbytet?Svar
85%Lösning
\[\text{utbyte} = \frac {\text{faktiskt utbyte}}{\text{teoretiskt utbyte}} = \frac {14,2\mathrm{g}}{16,6\mathrm{g}} = 0,85542169 ≈ 85,5\%\] -
Fråga
Nämn två vanliga orsaker till att det faktiska utbytet ofta är lägre än det teoretiska utbytet vid en laboration.Svar
Det kan till exempel ske spill vid överföring mellan kärl, det kan ske sidoreaktioner som bildar andra produkter, eller det kan vara så att reaktionen inte gått färdigt. -
Fråga
En process har ett förväntat utbyte på 80 %. Om det teoretiska utbytet är 250 g, hur stor massa av produkten kan man förvänta sig att få ut i verkligheten?Svar
200gLösning
\[\begin{aligned} \text{utbyte} &= \frac {\text{faktiskt utbyte}}{\text{teoretiskt utbyte}} \\ \text{faktiskt utbyte} &= \text{utbyte} \cdot \text{teoretiskt utbyte} = \\ &= 80\% \cdot 250\mathrm{g} = 200\mathrm{g}\end{aligned}\] -
Fråga
Vid en reaktion mellan metan och klorgas beräknas det teoretiska utbytet av klormetan till 50,5 g. Vid experimentet fick man ut 38,0 g. Beräkna utbytet.Svar
75,2 %Lösning
\[\text{utbyte} = \frac {\text{faktiskt utbyte}}{\text{teoretiskt utbyte}} = \frac {38,0\mathrm{g}}{50,5\mathrm{g}} = 0,75247525 ≈ 85,2\%\] -
Fråga
Om du vet att en reaktion har ett utbyte på 65 % och du har fått 13 g produkt, vad var det teoretiska utbytet?Svar
20gLösning
\[\begin{aligned}\text{utbyte} &= \frac {\text{faktiskt utbyte}}{\text{teoretiskt utbyte}} \\ \text{teoretiskt utbyte} &= \frac {\text{faktiskt utbyte}}{\text{utbyte}} = \\ &= \frac {13\mathrm{g}}{0,65} = 20\mathrm{g}\end{aligned}\] -
Fråga
Hur påverkar orena reaktanter det beräknade utbytet om man antar att de är 100 % rena vid sina beräkningar?Svar
Det faktiska utbytet (massan) blir lägre än väntat eftersom en del av den uppmätta massan reaktant inte var det ämne som skulle reagera, vilket leder till ett lägre procentuellt utbyte. -
Fråga
I en industriell process vill man framställa 1,0 ton av en kemikalie. Om utbytet i processen är 90 %, hur stort teoretiskt utbyte måste man planera för (hur mycket råmaterial krävs i teorin)?Svar
1,1tonLösning
\[\begin{aligned}\text{utbyte} &= \frac {\text{faktiskt utbyte}}{\text{teoretiskt utbyte}} \\ \text{teoretiskt utbyte} &= \frac {\text{faktiskt utbyte}}{\text{utbyte}} = \\ &= \frac {1,0\mathrm{ton}}{0,90} = 1,11111111\mathrm{ton} ≈ 1,1\mathrm{ton}\end{aligned}\]
