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理論產量計算器

重點摘要:理論產量計算器:輸入任何反應式與反應物的質量或莫耳數,即可逐步得到平衡方程式、限量試劑、以克為單位的理論產量、剩餘的過量試劑與百分產率。免費、在網頁瀏覽器中執行,無需下載。

輸入化學方程式與反應物用量。計算器會平衡方程式、找出限量試劑,並以克與莫耳計算任何產物的理論產量。加入實際產量即可得到百分產率。

快速解答:將反應物換算成莫耳數,各自除以係數找出限量試劑,乘以產物/反應物的莫耳比,再乘以產物的莫耳質量。2.00 g 水楊酸的理論產量為 2.61 g 阿斯匹靈。

如何計算理論產量

  1. 平衡方程式。計算器會使用其方程式平衡器自動完成。
  2. 將每種反應物換算成莫耳數:質量 ÷ 莫耳質量。
  3. 找出限量試劑:將每種反應物的莫耳數除以其係數,最小值即為限量試劑。
  4. 使用莫耳比:產物莫耳數 = 限量試劑莫耳數 ×(產物係數 ÷ 限量試劑係數)。
  5. 換算成克數:理論產量 = 產物莫耳數 × 產物莫耳質量。
理論產量(g)=(限量試劑莫耳數)× (b/a) × M(產物) 百分產率 = 實際產量 ÷ 理論產量 × 100%

範例解析

由水楊酸製備阿斯匹靈

2.00 g C₇H₆O₃(0.01448 mol)與 5.00 g 乙酸酐(0.04898 mol),比例 1:1。水楊酸為限量試劑:0.01448 × 180.16 g/mol

理論產量 2.609 g。若分離得到 1.80 g,產率為 69.0%

哈柏法

28.0 g N₂(0.9995 mol)+ 10.0 g H₂(4.96 mol)。N₂ + 3H₂ → 2NH₃,所以 N₂ 為限量試劑:1.999 mol NH₃ × 17.03 g/mol

34.04 g NH₃

水的合成

10 g H₂(4.96 mol)+ 64 g O₂(2.00 mol)。2H₂ + O₂ → 2H₂O,所以 O₂ 為限量試劑:4.00 mol H₂O

72.06 g H₂O;剩下 1.94 g H₂

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常見問題

什麼是理論產量?

理論產量是限量試劑完全反應且沒有任何損失時,所能生成產物的最大量。可由平衡方程式與莫耳質量計算。

如何找出限量試劑?

將每種反應物換算成莫耳數,並除以其在平衡方程式中的係數。結果最小的反應物最先用完,它就是限量試劑,並決定理論產量。

理論產量、實際產量與百分產率有什麼不同?

理論產量是計算值,實際產量是您在實驗室中分離得到的量,百分產率 = 實際產量 ÷ 理論產量 × 100%。

百分產率會超過 100% 嗎?

純淨乾燥的產物不會。結果超過 100% 通常表示產物仍含溶劑或水、受到汙染,或秤重有誤。

如果只知道一種反應物的用量怎麼辦?

只輸入該反應物,其他留空。其他反應物會被視為過量,因此您輸入的反應物就是限量試劑。

需要先平衡方程式嗎?

不需要。輸入未平衡的方程式(例如 C3H8 + O2 -> CO2 + H2O),計算器會先平衡再計算莫耳比。

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