Bài viết này có đồng tác giả là đội ngũ biên tập viên và các nhà nghiên cứu đã qua đào tạo, những người xác nhận tính chính xác và toàn diện của bài viết. Nhóm Quản lý Nội dung của wikiHow luôn cẩn trọng giám sát công việc của các biên tập viên để đảm bảo rằng mọi bài viết đều đạt tiêu chuẩn chất lượng cao. Bài viết này đã được xem 133.049 lần. Trong hóa học, lượng lý thuyết là lượng sản phẩm tối đa mà một phản ứng hóa học có thể tạo ra dựa trên phương trình hóa học. Trên thực tế, hầu hết các phản ứng đều không xảy ra hoàn toàn. Nếu làm thực nghiệm, bạn sẽ thu được lượng sản phẩm ít hơn gọi là lượng thực tế. Bạn có thể tính hiệu suất phản ứng bằng công thức sau: %hiệu suất = (lượng thực tế/ lượng lý thuyết) x 100. Hiệu suất phản ứng 90% nghĩa là phản ứng có năng suất 90%, và 10% nguyên liệu đã bị bỏ phí (chúng không phản ứng, hoặc sản phẩm không thu lại hết). - Bắt đầu với việc cân bằng phương trình hóa học. Phương trình hóa học mô tả phản ứng giữa các chất phản ứng (bên vế trái) để tạo thành sản phẩm (bên vế phải). Một số bài tập cung cấp sẵn phương trình này, một số khác yêu cầu bạn phải tự viết. Vì nguyên tử không tự sinh ra hay mất đi trong quá trình phản ứng nên mỗi nguyên tố sẽ có cùng số nguyên tử ở cả hai vế.
- Bây giờ là lúc xem xét thí nghiệm chúng ta đang làm. Ghi lại khối lượng mỗi chất phản ứng theo gam, chia giá trị này cho khối lượng mol của hợp chất để được số mol.
- Nhớ rằng, mol là đại lượng được các nhà hóa học sử dụng để "đếm" phân tử. Bây giờ bạn đã biết số phân tử của mỗi chất phản ứng ban đầu. Lập tỷ lệ số mol của chất phản ứng này với chất phản ứng khác để được tỷ lệ của hai phân tử.
- Ban đầu bạn có 1,25 mol ôxi và 0,139 mol glucozơ. Tỷ lệ của phân tử ôxi với phân tử glucozơ là 1,25 / 0,139 = 9,0. Nghĩa là bạn có 9 phân tử ôxi cho mỗi phân tử glucozơ.
- Xem lại phương trình cân bằng đã viết trên đây. Phương trình cân bằng này cho biết tỷ lệ phân tử lý tưởng: nếu bạn sử dụng tỷ lệ này, cả hai chất phản ứng sẽ được sử dụng hết cùng một lúc.
- Vế trái của phương trình là . Các hệ số cho biết có 6 phân tử oxy và 1 phân tử glucozơ. Vậy tỷ lệ lý tưởng của phản ứng này là 6 ôxi / 1 glucozơ = 6,0.
- Nhớ sắp xếp các chất phản ứng theo đúng thứ tự cho hai tỷ lệ. Nếu bạn sử dụng tỷ lệ ôxi/glucozơ cho phản ứng lý thuyết và tỷ lệ glucozơ/ôxi cho lượng chất thực tế thì kết quả sau đó sẽ sai.
- Trong phản ứng hóa học, sẽ có một trong các chất phản ứng được sử dụng hết trước các chất khác. Chất phản ứng hết này xác định thời gian phản ứng hóa học xảy ra. So sánh hai tỷ lệ mà bạn tính được để xác định chất phản ứng hết:
- Nếu tỷ lệ thực tế lớn hơn tỷ lệ lý tưởng thì bạn có nhiều chất phản ứng trên hơn cần thiết. Chất phản ứng dưới trong tỷ lệ chính là chất phản ứng hết.
- Nếu tỷ lệ thực tế nhỏ hơn tỷ lệ lý tưởng thì bạn không có đủ chất phản ứng trên, vì vậy nó là chất phản ứng hết.
- Trong ví dụ trên, tỷ lệ thực tế của oxi/glucozơ (9,0) lớn hơn tỷ lệ lý tưởng (6,0) nên chất phản ứng dưới, glucozơ, là chất phản ứng hết.
Quảng cáo
- Vế phải của phương trình hóa học là các sản phẩm được tạo thành từ phản ứng. Mỗi sản phẩm đều có lượng lý thuyết, nghĩa là lượng sản phẩm bạn mong muốn thu được nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn.
- Lượng lý thuyết là lượng sản phẩm được tạo ra trong điều kiện hoàn hảo. Để tính giá trị này, ta bắt đầu với số mol chất phản ứng hết. (Số mol này đã được hướng dẫn tìm trong mục tìm chất phản ứng hết).
- Trong ví dụ trên, bạn biết glucozơ là chất phản ứng hết vì vậy bạn sẽ bắt đầu tính với 0,139 mol glucozơ.
- Trở lại phương trình cân bằng, bạn lấy số phân tử chất phản ứng hết chia cho số phân tử sản phẩm mong muốn.
- Kết quả thu được là lượng lý thuyết của sản phẩm mong muốn theo mol.
- Với 0,139 mol glucozơ và tỷ lệ của cacbon đioxit và glucozơ là 6. Vậy lượng lý thuyết của cacbon đioxit là (0,139 mol glucozơ) x (6 mol cacbon đioxit / mol glucozơ) = 0,834 mol cacbon đioxit.
- Nhân số mol với khối lượng mol của hợp chất ta tìm được lượng lý thuyết theo gam. Đây là đơn vị thuận tiện để sử dụng trong các thí nghiệm.
- Ví dụ, khối lượng mol của CO2 là 44 g/mol. (Khối lượng mol của cacbon là ~12 g/mol và của ôxi là ~16 g/mol, vậy tổng cộng là 12 + 16 + 16 = 44.)
- Lấy 0,834 mol CO2 x 44 g/mol CO2 = ~36,7 gam. Vậy lượng lý thuyết của ví dụ này là 36,7 gam CO2.
Quảng cáo
- Lượng lý thuyết mà bạn vừa tính là lượng chất thu được khi mọi thứ diễn ra hoàn hảo. Trong thí nghiệm thực tế, điều này không bao giờ xảy ra: tạp chất và các vấn đề không lường trước sẽ khiến chất phản ứng không chuyển hóa hoàn toàn thành sản phẩm. Đó là lý do tại sao các nhà hóa học sử dụng ba khái niệm khác nhau để chỉ sản lượng:
- Lượng lý thuyết là lượng sản phẩm tối đa mà phản ứng thu được.
- Lượng thực tế là lượng sản phẩm thực tế thu được, và được đo lường trực tiếp trên cân.
- Hiệu suất phần trăm = . Ví dụ, hiệu suất phần trăm là 50%, nghĩa là lượng sản phẩm thu được chỉ bằng 50% lượng lý thuyết.
- Nếu bạn tự mình thực hiện thí nghiệm, hãy thu sản phẩm tinh khiết và đem cân để tìm khối lượng của nó. Nếu bạn làm bài tập về nhà thì đề bài sẽ cho lượng thực tế.
- Giả sử lượng thực tế của sản phẩm CO2 là 29 gam.
Nhớ sử dụng cùng đơn vị cho cả hai giá trị (thường là gam). Kết quả sẽ là một giá trị không có đơn vị. |
