তাত্ত্বিক পারফরম্যান্স: এটি কী এবং উদাহরণগুলি নিয়ে গঠিত - রসায়ন - 2025

তাত্ত্বিক ফলন একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া সর্বোচ্চ পরিমাণ যে একটি পণ্য বিক্রিয়কের সম্পূর্ণ রূপান্তর অভিমানী থেকে প্রাপ্ত করা যেতে পারে। গতিশালী, থার্মোডাইনামিক বা পরীক্ষামূলক কারণে রিঅ্যাক্ট্যান্টগুলির মধ্যে একটি আংশিকভাবে প্রতিক্রিয়া দেখায়, ফলন ফলন তাত্ত্বিকের চেয়ে কম হয়।

এই ধারণা আপনাকে কাগজে লিখিত রাসায়নিক বিক্রিয়া (রাসায়নিক সমীকরণ) এবং বাস্তবতার মধ্যে ব্যবধানের তুলনা করতে দেয়। কিছু কিছু দেখতে খুব সহজ, তবে পরীক্ষামূলকভাবে জটিল এবং স্বল্প ফলনশীল; যখন অন্যগুলি চালিত হয় তখন ব্যাপক কিন্তু সহজ এবং উচ্চ-সম্পাদন হতে পারে।

সূত্র: Pxhere

সমস্ত রাসায়নিক প্রতিক্রিয়া এবং রিএজেন্টের পরিমাণ একটি তাত্ত্বিক ফলন দেয়। এটি ধন্যবাদ, প্রক্রিয়া ভেরিয়েবল এবং হিট কার্যকর করার একটি ডিগ্রি স্থাপন করা যেতে পারে; ফলন তত বেশি (এবং সময় কম) তত বেশি প্রতিক্রিয়া হওয়ার জন্য শর্তগুলি বেছে নেওয়া।

সুতরাং, প্রদত্ত প্রতিক্রিয়াটির জন্য, একটি তাপমাত্রার ব্যাপ্তি, উত্তেজক গতি, সময় ইত্যাদি বেছে নেওয়া যেতে পারে এবং একটি অনুকূল কর্মক্ষমতা চালানো যেতে পারে। এ জাতীয় প্রয়াসের উদ্দেশ্য হ'ল আসল ফলনের প্রায় তাত্ত্বিক ফলন ximate

তাত্ত্বিক ফলন কি?

তাত্ত্বিক ফলন হ'ল 100% রূপান্তর গ্রহণ করে প্রতিক্রিয়া থেকে প্রাপ্ত পরিমাণের পরিমাণ; এটি হ'ল, সীমিত হওয়া সমস্ত রিজেন্ট অবশ্যই গ্রাস করতে হবে।

সুতরাং, প্রতিটি সংশ্লেষণের আদর্শিকভাবে পরীক্ষামূলক বা বাস্তব ফলন 100% এর সমান দেওয়া উচিত। যদিও এটি ঘটে না, উচ্চ ফলনের সাথে প্রতিক্রিয়া রয়েছে (> 90%)

এটি শতাংশে প্রকাশ করা হয় এবং এটি গণনা করতে আপনাকে প্রথমে প্রতিক্রিয়ার রাসায়নিক সমীকরণ অবলম্বন করতে হবে। স্টোচিওমিট্রি থেকে, নির্ধারিত হয় নির্দিষ্ট পরিমাণে রিএজেন্টকে কত পরিমাণে পণ্য উত্পন্ন হয় তা সীমাবদ্ধ করে। এর পরে, প্রাপ্ত পরিমাণের পরিমাণ (প্রকৃত ফলন) নির্ধারিত তাত্ত্বিক মানের সাথে তুলনা করা হয়:

% ফলন = (প্রকৃত ফলন / তাত্ত্বিক উত্পাদন) ∙ 100%

এই% ফলনটি নির্বাচিত অবস্থার অধীনে প্রতিক্রিয়া কতটা কার্যকর হয়েছে তা অনুমানের অনুমতি দেয়। প্রতিক্রিয়ার ধরণের উপর নির্ভর করে তাদের মানগুলি মারাত্মকভাবে পরিবর্তিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, কিছু প্রতিক্রিয়ার জন্য একটি 50% ফলন (অর্ধিক তাত্ত্বিক ফলন) একটি সফল প্রতিক্রিয়া হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে।

কিন্তু এই ধরনের পারফরম্যান্সের ইউনিটগুলি কী কী? রিঅ্যাক্ট্যান্টদের ভর, যা তাদের গ্রাম বা মোলের সংখ্যা। সুতরাং, প্রতিক্রিয়ার ফলন নির্ধারণের জন্য, তাত্ত্বিকভাবে যে গ্রাম বা মোলগুলি তাত্ত্বিকভাবে পাওয়া যায় তা অবশ্যই জানা উচিত।

উপরেরগুলি একটি সাধারণ উদাহরণ দিয়ে পরিষ্কার করা যেতে পারে।

উদাহরণ

উদাহরণ 1

নিম্নলিখিত রাসায়নিক প্রতিক্রিয়া বিবেচনা করুন:

এ + বি => সি

1 জিএ + 3 জিবি => 4 জিসি

রাসায়নিক সমীকরণের A, B এবং C প্রজাতির জন্য কেবল 1 টি স্টিওকিওমেট্রিক সহগ রয়েছে, কারণ এগুলি অনুমান প্রজাতি হিসাবে তাদের আণবিক বা পারমাণবিক ভর অজানা, তবে যে ভর অনুপাতটিতে তারা প্রতিক্রিয়া দেখায় তা উপলব্ধ; এটি হ'ল প্রতিটি গ্রাম এ এর ​​জন্য 3 গ্রাম বি 4 গ্রাম সি প্রদান করে (ভর সংরক্ষণ)।

সুতরাং, এই প্রতিক্রিয়াটির জন্য তাত্ত্বিক ফলন 4 জি সি হয় যখন 1 জি এ 3 জি বি দিয়ে প্রতিক্রিয়া জানায়

আমাদের 9 জি এ থাকলে তাত্ত্বিক ফলন কী হবে? এটি গণনা করতে, কেবল রূপান্তর ফ্যাক্টরটি ব্যবহার করুন যা এ এবং সি সম্পর্কিত:

(9 জি এ) ∙ (4 জি সি / 1 জি এ) = 36 জি সি

নোট করুন যে এখন তাত্ত্বিক ফলন 4 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের পরিবর্তে 36 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড, যেহেতু সেখানে আরও বেশি রিএজেন্ট রয়েছে এ।

দুটি পদ্ধতি: দুটি রিটার্ন

উপরের প্রতিক্রিয়াটির জন্য সি উত্পাদন করার জন্য দুটি পদ্ধতি রয়েছে বলে ধরে নিই যে উভয়ই 9g এ এর ​​সাথে শুরু হয়, প্রত্যেকটির নিজস্ব ফলন হয় has শাস্ত্রীয় পদ্ধতিটি 1 ঘন্টা সময়কালে 23 গ্রাম সি অর্জন সম্ভব করে; আধুনিক পদ্ধতিটি ব্যবহার করার সময়, আধা ঘন্টার মধ্যে 29 গ্রাম সি পাওয়া যায়।

প্রতিটি পদ্ধতির জন্য% ফলন কত? তাত্ত্বিক ফলন 36 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড হয় তা জেনে, সাধারণ সূত্র প্রয়োগ করা হয়:

% ফলন (ধ্রুপদী পদ্ধতি) = (23g C / 36g C) ∙ 100%

63.8%

% ফলন (আধুনিক পদ্ধতি) = (29 গ্রাম সি / 36 জি সি) ∙ 100%

80.5%

যৌক্তিকভাবে, 9 গ্রাম এ (প্লাস বি এর 27 গ্রাম) থেকে আরও বেশি গ্রাম সি উত্পন্ন করে আধুনিক পদ্ধতির ফলন হয়েছে ৮০.৫%, ধ্রুপদী পদ্ধতির.8৩.৮% ফলনের চেয়ে বেশি।

দুটি পদ্ধতির মধ্যে কোনটি বেছে নেবেন? প্রথম নজরে, আধুনিক পদ্ধতিটি শাস্ত্রীয় পদ্ধতির চেয়ে বেশি কার্যকর বলে মনে হয়; যাইহোক, সিদ্ধান্তের প্রতিটিটির অর্থনৈতিক দিক এবং সম্ভাব্য পরিবেশগত প্রভাবগুলি কার্যকর হয়।

উদাহরণ 2

শক্তি উত্স হিসাবে বহিরাগত এবং প্রতিশ্রুতিবদ্ধ প্রতিক্রিয়া বিবেচনা করুন:

এইচ ₂ + ও ₂ => এইচ ₂ ও

নোট যে আগের উদাহরণ হিসাবে, এইচ এর stoichiometric কোফিসিয়েন্টস ₂ হে ₂ 1. আপনি H এর 70g থাকে তাহলে ₂ হে 150g সঙ্গে মিশ্রিত ₂, কি প্রতিক্রিয়া তাত্ত্বিক ফলন হবে? 10 এবং 90g এইচ ₂ ও পাওয়া গেলে ফলন কী ?

এখানে এটি অনিশ্চিত যে কত গ্রাম এইচ ₂ বা ও _{2 এর} প্রতিক্রিয়া রয়েছে; সুতরাং, প্রতিটি প্রজাতির মোলগুলি অবশ্যই নির্ধারণ করা উচিত:

H এর মাপ ₂ = (70g) ∙ (Mol এইচ ₂ / 2G)

35 মোল

হে মাপ ₂ = (150g) ∙ (Mol হে ₂ / 32G)

4.69 মোল

সীমাবদ্ধ রিএজেন্ট অক্সিজেন, কারণ এইচ _{2 এর 1} মিলল ও _{2 এর 1} মিলের সাথে প্রতিক্রিয়া করে; এবং যেহেতু ও ₂ এর 4.69 মোল রয়েছে, সুতরাং এইচ ₂ এর 4.69 মোলগুলি প্রতিক্রিয়া জানাবে । তেমনি, H ₂ O গঠিত মোলগুলি 4.69 এর সমান হবে। অতএব, তাত্ত্বিক ফলন হ'ল ৪. 2৯ মোল বা.4৪.৪২ জি এইচ _২ হে (পানির আণবিক ভর দ্বারা মোলগুলি গুণিত করা)।

অক্সিজেনের অভাব এবং অতিরিক্ত অমেধ্য

যদি 10 জি এইচ ₂ ও উত্পাদিত হয় তবে ফলন হবে:

% ফলন = (10g এইচ ₂ হে / 84.42g এইচ ₂ O) টি ∙ 100%

১১.৮৪%

যা কম কারণ হাইড্রোজেনের একটি বিশাল পরিমাণ খুব অক্সিজেনের সাথে মিশ্রিত হয়েছিল।

এবং, অন্যদিকে, 90g H ₂ O উত্পাদিত হলে এখন ফলন হবে:

% ফলন = (90 জি এইচ ₂ ও / 84.42 জি এইচ ₂ ও) ∙ 100%

106.60%

কোনও কর্মক্ষমতা তাত্ত্বিকের চেয়ে বেশি হতে পারে না, সুতরাং ১০০% এরও বেশি যে কোনও কিছু অস্বস্তিকর। তবে এটি নিম্নলিখিত কারণগুলির কারণে হতে পারে:

- পণ্যটি পার্শ্ব বা গৌণ প্রতিক্রিয়ার কারণে সৃষ্ট অন্যান্য পণ্যগুলি জমে।

- পণ্য প্রতিক্রিয়া চলাকালীন বা শেষে দূষিত হয়ে ওঠে।

এই উদাহরণে প্রতিক্রিয়াটির ক্ষেত্রে, প্রথম কারণটি অসম্ভাব্য, যেহেতু জল ছাড়া অন্য কোনও পণ্য নেই। দ্বিতীয় কারণ, যদি 90g জল আসলে এইরকম পরিস্থিতিতে পাওয়া যায় তবে বোঝা যায় যে সেখানে অন্যান্য বায়বীয় যৌগগুলির প্রবেশ ছিল (যেমন সিও ₂ এবং এন ₂) জলের সাথে ভুলভাবে ওজন করা হয়েছিল।

তথ্যসূত্র

1. হাইটেন, ডেভিস, পেক এবং স্ট্যানলি (2008)। রসায়ন. (অষ্টম সংস্করণ) সেনজেজ লার্নিং, পৃষ্ঠা 97।
2. হেলম্যানস্টাইন, টড (2018, 15 ফেব্রুয়ারি)। রাসায়নিক বিক্রিয়া সম্পর্কিত তাত্ত্বিক ফলন গণনা কিভাবে করবেন। পুনরুদ্ধার করা: চিন্তো ডটকম থেকে
3. চিঃ সি। (জুন 13, 2017) তাত্ত্বিক এবং বাস্তব ফলন রসায়ন LibreTexts। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: chem.libretexts.org থেকে
4. খান একাডেমি. (2018)। সীমাবদ্ধ রেএজেন্টস এবং শতাংশ ফলন। উদ্ধার করেছেন: খানচাদেমি.অর্গ.ও.
5. ভূমিকা রসায়ন। (SF)। উৎপাদনের. উদ্ধার করা হয়েছে: saylordotorg.github.io থেকে
6. সাধারণ রসায়নের প্রবর্তক কোর্স। (SF)। সীমাবদ্ধ রেএজেন্ট এবং কর্মক্ষমতা। ভালাদোলিড বিশ্ববিদ্যালয়। থেকে উদ্ধার করা হয়েছে: eis.uva.es